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第16章 趣味化学(2)

不过,这种理论也受到了严重的挑战,因为它对麻醉作用都有一定的时效性这一实际情况,难以做出解释。既然过了一段时间后麻醉剂就不起作用了,那怀疑者们不仅要问:麻醉剂在神经细胞中,不可能一会儿溶解,一会儿又不溶解了吧?

另外,也有人认为,麻醉剂之所以能使人失去痛觉,可能与它阻碍输氧、影响新陈代谢的进行有关。这种理论更令人怀疑,如果真的大脑供氧不足,对人会有致命的危险。

不仅药物能使人麻醉,针灸也有麻醉作用。针刺麻醉是我国医务人员1958年创造出来的。人们惊奇地发现,只要针灸师将几根小小的银针扎到病人的有关穴位上,外科医生就可以顺利地进行手术,这时病人竟然毫无疼痛之感,这真是一大奇迹!

显然,不能用药物麻醉剂阻断信号传递的理论来解释针刺麻醉,因为银针不可能把传递刺激信号的神经完全阻断。对此,有人提出分泌镇痛剂的理论加以解释。这种理论认为,当人体上的穴位受到银针刺激后,神经组织就会发出分泌内啡肽的信号,内啡肽很快被分泌出来。

内啡肽是一种很好的镇痛剂,会使人失去痛觉。当然,去掉银针后,内啡肽的分泌减少了,人也就恢复了痛觉。

然而,上述理论也很不成熟,例如有人试验,针刺麻醉有一定的局限性,对有些人效果很好,而对有的人则基本无效。难道无效的人受到针刺后,就不分泌镇痛剂了吗?对此,实在令人费解。

生命之气

地球上的动物进行呼吸,吸进的是氧气,呼出的是二氧化碳。氧气是我们生命必不可少的气体,被我们吸进之后,进入血液,血红蛋白就会与这些氧气结合,通过血液循环,把氧气带到全身各个组织器官里,来维持人体的一切正常生理活动。我们要是在没有氧气的空气里,一分钟也不能生存。

在我们生存的空间里,空气成分如果按体积算,氧气占21%,氮气占78%,惰性气体占094%,二氧化碳占003%,其他气体和杂质占003%,所以空气是一种混合物。

由于植物的光合作用,吸收二氧化碳,放出氧气,供给其他生物呼吸,所以地球上只要绿色植被不被破坏,生态平衡不被破坏,生物的生命之气——氧气就永远不会用完。

一般情况下,燃烧和呼吸只需要空气就行了,只有在特殊情况下才需要纯净的氧气。

氧气除了供给生物的呼吸之外,还有很重要的作用呢!比如,在钢铁工业上,把氧气或添加了氧气的空气通过鼓风机送到炼钢炉中,可提高炉子的温度,加速冶炼过程。乙炔在氧气里燃烧,产生的温度可达3000度以上。可用来焊接或切割金属。还可以用氧气制作炸药或作火箭推进剂。医院里抢救病人、高空飞行员及一切从事缺氧作业的人员都需要携带氧气设备。

8世纪时,我国古代一个叫毛华的人在其着作中,谈到大气是由阴阳两部分组成的。他认为水中也有阴气,它和阳气紧密地混合在一起,很难分解。后人认为毛华所说的阴气就是我们今天所说的氧气。

17世纪时,荷兰化学家德莱贝尔,用加热硝石制作过氧气,但他对这种气体的性质没有进行研究。18世纪时,一个叫舍勒的瑞典人,他出身贫苦,在药房里当学徒。他利用工余时间,做了一系列实验,分离出了“大气”,也就是氧气。直到1777年,他的论着《论火与空气》

一书才公布于世。

英国的化学家普利斯特里,用二氧化锰与浓硫酸加热时,生成硫酸亚锰、水及氧气。但由于当时受燃素学说的影响,未能对氧气作出正确的解释。

在1774年,普利斯特里把氧化汞放在玻璃器皿中,用聚光镜加热,分解并放出气体。他用水上集气法把这些气体收集起来,并对这些气体进行研究。他把蜡烛放在这些气体里,蜡烛燃烧得更快了。他把小老鼠放在这种气体里,发现老鼠比在等体积的普通空气中存活时间长了四倍。于是,他亲自尝试了一下,觉得吸入这种气体后,感到非常舒畅。但是由于他认为空气是单一的气体,没能对这种气体作出科学的评价。

不久,法国化学家拉瓦锡了解到了普利斯特里的试验,拉瓦锡马上重复了他的试验。从氧化汞中分解出这种能助燃,助呼吸的气体,称之为“纯空气”,直到1777年,正式把它命名为氧气。

拉瓦锡在前人及同代人工作的基础上,特别在关键时刻得到普利斯特里的帮助,经过大量的实验工作,对氧气作出了科学的分析和判断。尤其是水的合成和分解试验取得成功,氧学说才被举世公认了,所以拉瓦锡被誉为“真正发现氧气的人”。

小鲜蛋“学”游泳

这一个节目才有趣哩!报幕员于燕出来报幕时,手中端了个插着玻璃棒、放了一个鸡蛋的玻璃杯。

同学们当即又嘀咕开了:

“拿鸡蛋干什么呀?”

“大概是变小鸡儿吧?”

“不可能!这是科学魔术,又不是一般的耍戏法。”

“是生鸡蛋,还是熟鸡蛋,还不知道呢!”

……于燕见大家议论不休,就用玻璃棒“当、当”地敲起了玻璃杯。待到大家静下来,她指着杯里的鸡蛋说:“下一个节目——小鲜蛋‘学’游泳。”说完,放下杯子走了进去。

这可太新鲜了!没手没脚、圆圆胖胖的鸡蛋还能学游泳?大家听了,一齐大笑起来。

在笑声中,金老师端着少半杯水,李明端着一大杯水走了出来。

金老师问大家:“你们都会游泳吗?”

“会!”不少小朋友齐声说。

“你们学游泳时,先学什么呀?”

“先学埋头换气。”

“好!咱们现在就让小鸡蛋先学埋头换气。”大家一听,一齐鼓起掌来。

金老师把李明端来的大杯水往玻璃杯里倒了大半杯,谁知小鸡蛋一动也不动地蹲在水底。

大家一见乐了,心想:看样子,小鸡蛋还不愿意学哩!

金老师又把她拿来的小杯里的水往玻璃杯里倒了一点儿,还用那根玻璃棒搅了一会儿,说:

“小鸡蛋你真懒,还不快点学游泳!”

这一来,把小观众们又逗乐了。他们想:金老师真有意思,还和小鸡蛋说话哩!

这时,小于燕突然惊叫了起来:“冒泡了!鸡蛋壳上冒泡了!”

台下的同学看不清,急得一下子都站了起来。

金老师摆了摆手,让大家坐下。然后说:“别着急,小鸡蛋马上就要学游泳了!”

大家不眨眼地看着。果然,小鸡蛋开始动了!不一会儿,就升到水面上来了,好像换了口气,又立即潜到水底去了;过了一会儿,好像憋不住了,又跑到水面上来换气……如此上上下下,忙个不停。

大家简直不相信自己的眼睛。小鸡蛋怎么那样听金老师的话,叫它学游泳它就学游泳呢?

金老师望着一张张疑惑的小脸儿,笑着说:“怎么样,奇怪了吧!我把这个秘密告诉你们吧。鸡蛋在李明拿来的水里是不会学游泳的,可是我后加的小瓶里的液体不是水,而是盐酸。”

“加进盐酸,为什么小鸡蛋就能‘学’游泳了呢?”李明不解地问。

“原因是这样的,”金老师接着说,“鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。碳酸钙遇到盐酸会产生出碳酸气。刚才大家看到鸡蛋壳上的气泡就是那样产生的。蛋壳上气泡产生得多了,鸡蛋受到的浮力就大了。当所受的浮力大于鸡蛋的重量时,鸡蛋就自动地升上来了。升到水面后,气泡破了,气跑到空气里了,于是,鸡蛋所受的浮力又小了,鸡蛋又下沉了。下沉后又和盐酸作用,产生气泡,再上升……这样反复上下,看上去就像鸡蛋换气学游泳了。不过,表演时得用鲜蛋,因为鲜蛋比水重。”

原来是这么一回事!大家都笑了。

这时,一个穿花衣裳的女同学站起来,向金老师提出了一个问题:“煮饺子的时候,一开始饺子沉在锅底,为什么熟了以后,就浮到了上面来了?”看来,她在家里还经常帮助妈妈做饭哩。

金老师解释说:“这和鸡蛋游泳有共同的地方,和水的浮力有关。要知道,饺子里是有空气的。刚下锅时饺子的体积小,受到水的浮力也小,所以沉在锅底。过一会儿,温度升高了,饺子里的空气也因受热而膨胀,体积变大,于是受水的浮力也变大,当大于它本身的重量时,饺子就浮上来了。不过,它浮到水面后,里面的空气跑不出去,所以就不能再下沉了。”

同学们睁大眼睛,聚精会神地听着。真想不到,连煮饺子也有科学哩!

人体里的化学元素

宇宙万物都是由化学元素构成的,人体也不例外。构成人体的元素有六十多种,其中最主要的元素是氧、氢、碳、氮四种,它们占了人体重量的96%左右。除此之外,还有钙、磷、硫、镁、钠、氯等。其他在人体中含量极少的元素叫微量元素,有铁、碘、硼、硅、氟、铜、锰、钴、锌、硒、铬、钒、镍、钼等。尽管这些微量元素在人体中的含量很小,但却是人体健康所不可缺少的。

氧和氢两种元素组成了水。我们身体中,水分占了70%,幼儿身体中的水分高达80%。可以说,水是生命的源泉。人的身体是由一个个细胞组成的,细胞中就含有水。血液、唾液、胃液中,大部分也是水。就连头发、骨头、指甲中,也都含有水。我们身体中有各种消化腺,如腮腺、颌下腺、舌下腺、胃腺、肠腺、胰腺及肝脏。它们不断分泌出人体必需的各种消化液,将人们吃进的食物分解为人体能够直接吸收的营养。这些消化液就是人体中的“泉水”。

一个正常人,一天一夜能分泌消化液8500毫升,一年则有300万毫升。

人体中的各种化学反应,都是在水的帮助下完成的。通常,一个成年人每天通过出汗和大小便排出大约2000毫升的水。同时,每天必须吸收同样多的水,才能保持体内水分的平衡。一个人如果失水20%左右,又得不到补充,就会危及生命。在剧烈运动出了大汗后,要多喝些水就是这个道理。

有些元素在人体中的含量很少,但作用却很大。人体中如果缺了它们,就可能得病。人体中钠的含量约有80克,主要分布在细胞外的液体中。人的汗水、泪水带些咸味,就是其中含有钠的缘故。钾元素在人体中约有150克,大部分藏在细胞里。钠和钾对维持生命起着重要作用,它们能保持身体内正常的渗透压,调节体内的酸碱度和神经、肌肉活动。医院里给病人打吊针,常常就是补充钠、钾。当然,钠在人体中并不是越多越好,含钠过多或者含钾过少,会产生心血管疾病。所以,在饮食中,最好能少吃含钠的食盐,多吃含钾高的食物,如香蕉、土豆、橘子、柚子、甜瓜、蘑菇和新鲜蔬菜。

在内地的山区和乡村,常见有一些人得一种“大脖子病”,医生们叫它甲状腺肿大。得这种病的原因是因为身体里缺乏碘。科学研究还证明,缺碘能引起人的智力低下。在海产品中含有大量的碘,如海带、紫菜等。现在,我国政府提出要消灭由缺碘引起的各种疾病,而补充碘的最方便的途径,就是食用加碘的食盐。

镁的作用是激活人体中的各种酶,参与能量的代谢活动。如果长期缺镁,会引起心肌和心血管壁肌肉的损害。多吃粗粮、糙米、花生等可以补充镁。

铁是人体中氧气的输送者。人们每天要吸进大约10000公升氧气,如此巨大数量的气体交换,都是靠结合在红细胞内的血红蛋白中的铁来完成的。而身体中如果缺少了铁,就会影响红细胞中血红蛋白的合成,引起缺铁性贫血。其实,一般人体中铁的含量不过4~5克。动物肝脏、瘦肉、蛋黄、鱼类、豆类、芹菜、豆芽等食物中都含有丰富的铁,常吃这些食物,可以预防缺铁性贫血。

锌是构成各种蛋白质分子的重要元素,缺乏锌可以导致婴儿发育不良、创伤不易愈合等。如果我们常吃些海蛎子、鱼、羊肉、蛋黄、牛奶、菠菜、葵花子、花生、核桃等,就不会缺锌了。

人体中的铜是氧化还原体系中的催化剂。缺了它,人会得上低蛋白血症和营养不良症。在我国一些山区,有的人会患一种地方病叫“克山病”。因为这些地方土壤、农作物中硒的含量很低。缺硒还会影响人的生育机能。钼在人体中的含量也很少,但如果缺了它,就可能产生低血色素性贫血症和消化道癌症。

当然,微量元素在人体中的含量并不是越多越好。有的元素如果过量,人体不需要,就会被排出去;有的元素过多或过少,都会引起身体的异常。比如铬元素,人体中少了它会造成动脉粥样硬化,还会影响身体发育,影响视力;但如果太多了则又会产生鼻中隔穿孔。再如元素钒,过多过少都会影响胆固醇和脂肪酸的代谢。

还有一种重要的元素就是钙。钙在人体中的重量约为体重的2%。人的骨骼、牙齿的主要成分就是钙。缺钙不仅会影响骨骼和牙齿的生长,还会导致神经紧张、脾气急躁等等。而摄取足够的钙,有助于降低血压,防止心脏病、老年人骨质疏松症、动脉硬化等。钙的最好来源是乳制品。我们还可以从许多食物中摄取钙,如虾、蟹、鱼、豆腐、黑木耳、花椰菜、芹菜、红枣、山楂、花生等等。

人体里有这么多化学元素,就好像是一座化学工厂。这些元素主要是从我们吃的食物中获得。所以,我们平时要注意饮食多样化,不挑食、偏食,才能平衡身体的需要,保持身体健康。

可以吃的石头和土

石头和土可以吃吗?说来你也许不信:有的石头和土不仅可以吃,而且人们还经常吃,甚至非吃不可呢!

我们的一日三餐少不了盐。盐分池盐、井盐、海盐和岩盐,岩盐就是一种石头。用传统方法做豆腐,要用石膏,人们吃豆腐,就在不知不觉中吃了“石头”。

有些石头,吃起来没什么味道,甚至还很难吃,因为能治病,人们得了病,就非吃不可。

我国古代的医学家们很早就利用一些矿石作为治病的良药。治疗乙型脑炎的“白虎汤”药中以石膏为主药,石膏能解热消炎;麦饭石能治疗痈疽和发背疮;胆矾用作催吐除虫药;磁石用作镇宁安神药;滑石可以用来治疗心烦口渴、小便赤涩,还可以排除肾结石;浮石用来治疗胸肋疼痛,止咳化痰;朱砂能治睡眠不宁和惊痫病症;连大理石也可以入药,用来治疗肺结核病吐血。《本草纲目》中记录的矿石良药就有二百多种。

有的人还有吃石头和土的癖好,这在古今中外都有过记载。我国宋代时,有个叫夏文庄的人,家中豪奢,吃的是山珍海味。不知是吃腻了,还是别的什么原因,他对美味佳肴毫无兴趣,而对钟乳石等东西竟能吃得津津有味。每天早晨起床后,他首先要吃一碗钟乳粥,就是用钟乳石做的粥。有人见了,也悄悄地吃这种粥,结果却生了疽疮。

现代,也有人吃石头和土。在山东烟台,有不少人喜欢吃一种白色的高岭土。在陕西礼泉、乾县一带,有些妇女爱吃一种红色粘土。而山西的有些妇女则爱吃当地山上的黄土和粘土。

陕西渭北一带,有些妇女常吃一种叫“蒙脱石”的石头,据说这种石头入口即化,味道很像巧克力,常吃还会上瘾呢!

国外也有人喜欢吃石头和土。意大利有一种传统食品叫“阿利卡”,是用面粉掺进一种泥灰岩粉做成的。泥灰岩来自维苏威火山附近的那不勒斯郊区,它掺进面粉里,可以使食品更洁白,吃起来酥软可口。

在伊朗,吃土是习以为常的事。伊朗人最喜欢吃来自马加拉特和吉维赫莱的粘土。这种粘土外白内酥,吃起来又滑腻又香,别有风味,是那里的一种佳肴。

在非洲、澳大利亚以及大洋洲的一些岛屿上,每逢喜庆的日子,在桌上除了精美食品外,总有一些白粘土、蓝粘土和翠绿粘土,用来招待贵宾。

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