科普-中华学生百科全书-第659部分

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头脱缰的野马，带着巨大的热量冲向天空。现在我们要用化学变化来模拟火
山爆发，这种人造火山爆发时的场面，确实像真火山。
在一只蒸发皿内，用水将熟石膏调成糊状。在另外一只蒸发皿的中央竖
起一支试管，把糊状的熟石膏倒在试管的周围，并把石膏堆成小山的形状，
当石膏开始干固时，把试管拔出来。等蒸发皿内的石膏干固以后，你会发现
它像一座雪白的“小山”。这个与众不同的“小山”便是“火山”。中间那
个大洞便是“火山口”。
在“小山”中央的洞内装满重铬酸铵固体，再在重铬酸铵固体中插一条
浸透酒精的滤纸，把滤纸点着，固体即被引燃，从“火山口”发出嗤嗤的声
音，并喷出红热的固体。等重铬酸铵固体分解完了后，白色的小山坡上布满
了绿色的“岩浆”。
重铬酸铵的热分解反应是一个氧化—还原反应。它受热分解生成绿色的
三氧化二铬固体、水和氮气。

神奇的防火漆

当涂有防火漆的物体表面遇火时，防火漆能在一定时间延缓燃烧情况的
发展，防止火势的扩大。防火漆为什么会有这么神奇的性能呢？
因防火漆所用的漆料一般采用不燃烧或难燃烧的树脂制成，常用的有过
氯乙稀树脂、氯化橡胶、酚醛树脂和氨基树脂等。为了得到更好的防火效果，
往往还加入辅助材料，如氯化石蜡、五氯联苯、硅酸钠、硼酸钠、硼酸锌以
及淀粉等。这些物质遇到热就要分解产生不能燃烧的气体或气泡。而这些气
体或气泡可以使火焰和物体隔绝开来，这样就阻止或延缓了燃烧，以达到灭
火的目的，从而保护了涂层下面的物质，同时，防火漆所用的颜料，常用钛
白、云母以及石棉等，因为这些颜料具有很高的散发热量的效能，也有利于
防火作用。
防火漆的应用随着科学技术的不断发展也逐渐扩大，过去着重于防止仓
库、船舶等处的燃烧，现在的防火漆要适应更高的要求，能耐受更高的温度
和延长更长的时间，同时又能保持底层温度处在较低的范围内。目前防火漆
的品种还在不断增加。

使浊水变清的能手

无论是地下水还是地表水，由于环境的影响，经常变得混浊不清，怎样
才能使水变得清澈透明呢？
明矾是一个神奇的能手。
把明矾研碎成粉末状，放到水缸里搅拌几下，过一些时候，原来混浊不
清的水，就可以变得十分清澈透明了。
首先，让我们先看看水为什么会混浊不清？这主要是因为水中有许多泥
沙等污物在“游荡”。较大的泥沙粒子，在水中是呆不久的，很快就会沉淀
下来。可是那些小的，已经小到成为“胶体”粒子了，往往几天也不会沉淀
下来。
这是为什么呢？原来胶体粒子有一个奇怪的爱好，它时常喜欢从水中吸
附某一种离子到自己的“身边”来，或者自己电离出一种离子，使自己变成
一个带有电荷的粒子。科学家经过研究后，发现泥沙胶体粒子带的是负电荷。
明矾是硫酸钾和硫酸铝混合组成的复盐。明矾一碰到水，就会发生化学
变化。硫酸铝和水起化学变化后生成白色絮状的沉淀——氢氧化铝。这种氢
氧化铝，也是一种胶体粒子，带正电荷。它一碰上带负电的泥沙胶粒，彼此
就中和了，失去了电荷的胶粒，很快就会聚结在一起，粒子越结越大，终于
沉入水底。这样，水就变得清澈干净了。

肥皂去污的秘密

衣服脏了，一般只要浸在水里，擦点肥皂搓搓，然后用清水洗一洗就干
净了。
为什么用水和肥皂就可以去污呢？
因为普通的肥皂，它的主要成分是高级脂肪酸的钠盐和钾盐。这些盐的
分子，一部分能溶于水，叫“亲水基”；另一部分却不溶于水，而溶于油，
叫“亲油基”。当肥皂分子与油污分子相遇的时候，肥皂的亲水基溶于水，

而亲油基则溶于油中，肥皂分子因为既有亲水又有亲油的两重性，所以就能
使原来互不相溶的油和水联系起来。
油污等物被肥皂分子和水分子包围后，它们与衣服纤维间的附着力减
小，一经搓洗，肥皂液就渗入不等量的空气，生成了大量泡沫。泡沫表面好
像有一层紧张的薄膜，它既扩增了肥皂液的表面积，又使肥皂液更具有收缩
力，通常把这种液面的收缩力叫做表面张力。在表面张力的作用下，衣服所
沾有的油污灰尘等微粒，就容易脱离衣物，随水而去，这就是肥皂能去污的
秘密。

可以让光走弯路的有机玻璃

提起有机玻璃大家都听说过，乍看起来它与普通玻璃似乎没什么不同，
实际上它们完全不一样。
普通玻璃的“父母”是硅酸盐，有机玻璃的“父母”却是丙酮、甲醇和
氰化氢。有机玻璃的学名叫做聚甲基丙烯酸甲脂。这个名字念起来非常别扭，
由于它是人工合成的一种高分子聚合物，所以人们笼统地把它叫做有机玻
璃。
有机玻璃有一个令人惊奇的性能，一条弯曲的有机玻璃棒，只要弯度不
超过　48，光线就能沿着它，像水通过水管一样投射过来。光线能走弯路，多
么有趣！
利用这个绝技，它就成了制造外科传光玻璃仪器的珍品。医生在手术室
动手术时，就不必担心看不清楚了。

太阳内部的秘密

光辉灿烂的太阳，以它的光和热普照大地，在太阳的温暖怀抱里，我们
地球上的生命才能够出现，并不断进行演变，发展成人类和各种各样的生物，
形成今天的世界。
太阳是由什么元素组成的？人类很早就在寻找这个问题的答案。可是，
太阳离我们有　1　亿　5　千万公里，它表面温度高达　6000℃，人类无法到太阳上
去取点样品回来，让化学家来分析确定它的组成。但是，随着科学技术的发
展，为揭开太阳组成之谜提供了有力武器——光谱分析法。
用这种方法，人们已经知道太阳大气中有　60　几种元素，其中主要是氢、
氦、钠、钙、镍、镁、钽、钡、氧、氮、硅、碳、硫等。其中氢的含量占一
半以上，氦约占　40％。所有在太阳上存在的元素，在地球上也都存在，而且
就金属元素的相对含量而言，太阳上和地球上的含量几乎相同。不过，太阳
上和地球上物质的状态不完全一样，整个太阳实际上是一团炽热的气体。
太阳不断地进行核反应，不过，现在太阳储藏的氢还很丰富，这些氢足
可以使太阳从容地发热发光几十亿年。在今后几十亿年内，它将一如既往地
继续给地球送来光明和热量。

用气体制成的“冰”

看过《孙悟空三打白骨精》的人也许还记得这样的景象：“砰”地一声，

一块大石头四分五裂，顿时云雾缭绕，一个精巧的小猴子从石头里蹦了出
来……
那些云雾是怎么形成的呢？原来那是请干冰“帮忙”拍摄而成的。
干冰不是冰，不是由水凝结成的，而是由无色的气体——二氧化碳凝结
而成的。
如果把二氧化碳装在一个钢管里，再加点压，就变成水一样的液体了。
如果温度更低一些，那它就变成白色的东西，好似冬天的雪花，这就是干冰。
它的温度可以低到—78．5℃。由于干冰温度很低，它急剧升华的时候，会使
周围的空气温度迅速降低，空气里的水蒸气就凝结成雾。摄影棚里云雾缭绕
的景象就是利用这个原理形成的。
干冰也可以用于人工降雨。

火柴的自白

一谈到火，人们很自然地就会联想到我——小巧玲珑的火柴，一擦就着，
我是人们取火最简便的方法。我没有被发明之前，人类只能用钻木或用坚硬
的燧石与钢质小刀猛烈相击的方法获取火种，不难想象，这该是多么不容易！
我是　200　多年前在意大利诞生的，那时我可以说是一个“巨人”，因为
我是用一根　1　米长的木棒制成的，在棒的一端粘上一个用氯酸钾、糖和阿拉
伯树胶调合起来做成的大疙瘩，使用的时候，把这个大疙瘩浸到浓硫酸中，
它就会发火燃烧起来。那时的我又大又重，携带又不方便，还同时带着危险
的硫酸，而且价格也贵，所以未能推广。
到了　19　世纪初，我的家族出现了新成员。
摩擦火柴：我变得小巧灵便，很快在各国流行开来。我的头上涂有硫磺，
再覆以白磷、铜丹及树胶的混合物。白磷的着火点很低，所以在任何地方一
擦就着火，很不安全。
安全火柴：1855　年，瑞典人伦塔斯托鲁姆用红磷代替白磷，设计制造出
了世界上第一盒安全火柴。这时的我是用三硫化三锑、氯酸钾和明胶调成的
糊状胶质制成的，其中并没有磷，随便摩擦是不会燃烧的。而在火柴盒的两
边另外涂有红磷、三硫化二锑和明胶以及玻璃粉等制成的摩擦层。我的头和
它摩擦时才能起火。至今我还行销全世界。

化学烟圈

你大概看到过吸烟的人安详地坐在沙发上，嘴里吐着白色的烟圈，一个
一个地向上飘去。我们不需要吸毒害人体的香烟，也可以做这种游戏，而且
可以做得更好。这就是化学烟圈。
找一只纸壳做的鞋盒，在盒的前侧开一个圆孔，可用打孔器来钻孔，孔
的直径大小以　5～10　毫米为宜。
打开盒盖，在盒内放两只小烧杯，一只烧杯内加　10　毫升浓盐酸，一只烧
杯内加　10　毫升浓氨水，盖上盒盖，盒内立即产生浓厚的白烟（氯化氨）。
这时，你只要轻轻地拍打一下盒盖，一个白色的烟圈就会从圆孔中射出，
和真的烟圈几乎没有什么两样。
如果你继续有节奏地拍打盒盖，那么白色的烟圈就会一个接着一个地从

圆孔中喷出，并且排着队向前翻滚。如果你能掌握拍打的力量和速度，还可
以使后一个烟圈赶上并穿过前一个烟圈。

能代替骨骼的玻璃

人的骨头坏了，需要修补，过去多用金属钛等，价格昂贵。美国佛罗里
达州大学的亨茨教授造出了一种新型玻璃。它的主要成分是除占　45％的二氧
化硅、占　25％左右的氧化钠和同比例的氧化钙以外，还有约占　5％的五氧化
二磷。用这种玻璃来造骨骼要比某些金属优越得多。
亨茨教授把这种生物玻璃做成猴子大腿骨，植入猴子体内，经过一定的
时间，猴子恢复了健康。后来又从猴子体内取出这根大腿骨进行观察，见到
再生的骨细胞已经长入生物玻璃骨内的网络结构里，浑然一体，真假难辩。
经力学实验证明，这种人造骨比猴子原骨结实得多。
亨茨教授又用这种生物玻璃制成人的大腿骨、小腿骨、关节腿等，植入
人体内，效果也很好。
生物玻璃之所以适用，原因是它的配料成分是仿生的，经过配料化合后，
生成一种新成分叫氢氧化磷酸钙。这种成分就是人和动物的骨头的构成成
分。
这种生物玻璃，还可以将其溶化、浇铸成一定形状的毛坯，然后经过车、
铣得到各种不同尺寸的零件，来满足患者的需要。

玻璃棒着火

纸可以着火，木棍可以着火，可是你听说玻璃棒也可以着火吗？
在一块表面皿上，放少量研细的高锰酸钾晶体，再往晶体上滴几滴浓硫
酸，轻轻地用一支玻璃棒把它们混合均匀。玻璃棒立即就着起火来。
如果你在晚上做这个实验，那就更有趣了。天黑以后，拿一支试管放在
试管架上。用一支滴管吸取　2　毫升浓硫酸，然后把滴管伸到试管的底部，把
2　毫升浓硫酸加在试管的底部。另外，用滴管将　5　毫升无水乙醇轻轻地沿着
试管壁加到试管中。这时，由于浓硫酸重，酒精轻，所以试管中的液体明显
地分为两层，上层是酒精，下层是浓硫酸。最后，往试管中投入几粒高锰酸
钾晶体。这时，你可以把屋子里的电灯关了。在黑暗中，你将会看到试管中
不断产生火星，闪闪发光，好像试管中也放起了节日的焰火。
为什么我们没用火柴去点它，这些东西就会自己着火呢？
原来，高锰酸钾具有很强的氧化性，它和浓硫酸作用生成氧化性更强的
七氧化二锰。
酒精和其他易烯物质遇到氧化性特别强的七氧化二锰，就会燃烧起来。

棉花制成的炸药——火棉

棉花，普普通通的棉花难道能变成炸药？
不错，棉花真的可以制成炸药。
棉花几乎是极纯净的纤维素。它极易燃烧，但燃烧时并不发生爆炸。可
是人们把棉花（或棉籽绒）与浓硝酸和浓硫酸的混合酸作用后，就制成了炸

药，俗称火棉。
火棉燃烧的速度非常惊人，它在几万分之一秒内完全燃烧，同时放出大
量的热，并生成大量的气体——氮气、一氧化碳、二氧化碳与水蒸气。据测
定，火棉在爆炸时，体积会突然膨胀　47　万倍！
棉花是很便宜的东西，所以火棉可算是很便宜的炸药了，被大量用来开