生活中的化学

化学，一门很早就有的学科。化学的历史渊源非常古老，可以说从人类学会使用火，就开始了最早的化学实践活动。我们的祖先钻木取火、利用火烘烤食物、寒夜取暖、驱赶猛兽，充分利用燃烧时的发光发热现象。古代炼丹师妄图炼成仙丹，炼金术师渴望点石成金，虽然他们失败了，但却积累了经验，促进了化学的发展。当时这只是一种经验的积累。化学知识的形成、化学的发展经历了漫长而曲折的道路。化学的认识和化学技术的应用极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。今天，化学作为一门基础学科，在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。无论是小到我们日常穿的衣服，平常吃的食品，还是大到航空航天，战略装备，各行各业、方方面面都有着化学的身影。

一、衣

人们最常说衣食住行，那我们首先来谈谈“衣”这方面中的化学。我们身上穿的衣服都是有纺织材料制作的，纺织材料是我们最为常见的一种材料。这种材料在当前来看,大多数是化学制造的。甚至许多的成衣品牌都是以自身的化学技术含量来标榜自己产品的价值的。其中较为常见的就是涤纶,腈纶等这一类的面料。而在当前来看,这种化学制品的主要研究方向是集中在这么几个方面的:首先是抗褶皱。衣服的褶皱一直都是困扰着许多人的问题,因为不是每一个人都有着充足的时间进行熨烫。尤其是衬衫,西装类的衣服,一旦出现了褶皱,那么就会非常难以处理。因此,这是当前化学衣服制品的主要研究方向之一。其中最为著名的产品就是免熨烫衬衫。这一类衬衫在制作的时候加入了一定的化学合剂,让面料具有一定的记忆性,在使用完成后,这一类衬衫可以通过时间来恢复成没有褶皱的样子。第二个部分就是透气吸汗效果。这也是化学成衣制品的一大类别。因为传统的棉制品并不具备这样的性质。许多的棉织品甚至就是不透气的。而通透性非常好的丝绸制品则是非常昂贵的。为了增加人们的舒适性, 利用化学聚合材料来制成的面料就非常符合人们的需求。比如泳衣最早为了保持通透性选用丝绸作为纺织原料，但效果不佳。后来尼龙泳衣凭借可以随身体自由伸缩而风靡世界，之后聚氨酯纤维、特氟纶纤维层出不穷。这些纤维制作的衣服可以极大地减小水的阻力，以至于国际泳联决定禁止使用高科技衣服。化学聚合材料中较为常见的一种就是POLO衫, 这一类作为马球和高尔夫球专用的运动衣服, 是非常需要这种特性的。因此, 无论是昂贵的奢侈品品牌古驰等还是中档的汤米希尔费格, 乐卡克等,都喜欢采用这样的面料,可见这样的面料是如何的受欢迎。以上所举的都是化学纤维，化学纤维又分为合成纤维和人造纤维，而他们的区别就是纤维素的有无。含有纤维素的是人造纤维，不含纤维素的是合成纤维。合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀等优点，它的缺点是透气性和吸水性不如天然纤维。虽然这些纤维的衣服穿起来没有纯棉的那么舒服，但纤维的衣服便宜耐用，所以许多衣服都会选择纤维来制作或用纤维、纯棉混合纺织。

二、食

说完了“衣”，再说说“食”这方面的化学。在食用早餐时,我们会经常选择馒头、包子之类。但是你在食用时有没有发现发现馒头并不是实打实的面团, 而是很蓬松很松软,其中内部密密麻麻分布着气泡。为什么会有气泡呢？这其中就富含化学知识。因为馒头在发酵时,会产生二氧化碳和乙酸,而制作馒头时经常会向馒头里面添加食用碱即碱面，来中和乙酸的酸味,留下面粉的香味。有些馒头做出来味道偏酸，就是食用碱放的比较少，没有中和掉乙酸。其化学反应式为:Na2CO3+2CH3C OOH→2CH3COONa+H2O+CO2↑。在反应后,馒头中会遍布着CO2气体,CO2气体在蒸煮时,会受热膨胀,使馒头内部变得松软,所以蒸熟的馒头内部就会呈现出很多小气泡。并且, 蒸馒头时, 满布馒头的CO2气体, 会使馒头受热均匀, 口感更佳。“葡萄美酒夜光杯”中“美酒”的酿造也离不开化学。酿酒时，酵母菌等菌种会在缺氧的环境下将葡萄糖催化为酒精。其化学反应方程式为C6H12O6（酶）→2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量。但如果装置密封不严，酒精又会在酶的催化下与氧气反应生成醋酸C2H5OH+O2==CH3COOH+H2O。这就是为什么酒会变酸。而酿醋与酿酒基本一致，只不过是在有氧的情况下，酿成的酒也就成了醋。化学对于人类的贡献远没有馒头、酒这么简单，化学在“食”方面的贡献，一定要谈谈化肥，特别是尿素和氨肥的合成。人类过去都是靠天吃饭的, 但随着人口的急剧增加,特别是我国,虽然国土面积大，但能用于种植粮食作物的土地还是有限的,又加上人口众多, 解决十几亿人的温饱问题是至关重要的。1905年,德国的一位着名的化学家哈勃解决了这个问题,让氮气与氢气在高温高压以及催化剂的作用下生成了氨气N2+3H2(高温高压催化剂)→3NH3,进而合成了肥料,提高了粮食的亩产量,解决了人们的温饱问题。这是人类发展史上的一个重要突破。

三、住

再说“住”,中国传统的住宅以木料为主,在结构和层高上都受到一定的限制。由于有了化学,人们利用先进的化学工艺合成很多合成材料,比如水泥的发明和使用,使现代房屋从构造到布局再到层高都发生了翻天覆地的变化,使现代建筑更加美观耐用。同时装修材料的发展也为我们的住房提供了多姿多彩的装饰。再如我们粉刷墙壁用的熟石灰就是生石灰与水发生反应生成的CaO+H2O→Ca(Oh)2,把熟石灰均匀的涂在墙体上,等风干后就成了洁白坚硬的碳酸钙Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O, 覆盖了墙体的颜色,房子才显得美观又整洁明亮。除了房体，窗户也涉及到化学知识。现在,很多人们家中的窗户,都使用铝合金。金属铝具有质量小且坚硬的特点,所以家用窗户使用铝合金作为材料,一是让安装、拆解变得轻便;二是金属铝在潮湿的空气中可以形成一层防止金属腐蚀的氧化膜,起到了很好的防腐作用。另一个重要的化工产品就是玻璃了,既结实耐用,又透光性好。随着化学的进步已经制出各种性质不同的玻璃以满足不同用途的需求,如钢化玻璃、防弹玻璃、磨砂玻璃, 等离子玻璃等。钢化玻璃是将普通玻璃先切割成要求尺寸，然后加热到接近的软化点（700℃），再进行快速均匀的冷却而得到的。它的特点是高强度，热稳定性好。受外力破坏时，碎片会成类似蜂窝状的钝角碎小颗粒，不易对人体产生严重的危害。化学上传统的三大工艺玻璃水泥陶瓷的广泛使用, 才使得我们的房屋更加漂亮又实用。

四、行

最后说说“行”。现在在马路上跑的无论是汽车还是电动车，都与化学有关。汽车里烧的汽油、柴油，都是由原油经过复杂的化学处理后得到的。但传统的汽油中含有大量的铅, 在燃烧过程中会产生大量含铅化合物,会严重污染环境。由于环境问题以及节能政策的推行,我国逐渐推行无铅汽油,主要包括各种混合烃类气体。与传统的含铅燃料汽油相比,有机汽油对保护环境,提高空气质量做出了巨大的贡献。然而,烃类汽油的出现并没有从根源上解决汽车尾气中的污染物问题,因为有机汽油在燃烧过程中,也会排放大量的一氧化碳以及二氧化碳气体, 甚至会排放大量粉尘类固体，推动了温室效应的发展。若被人体吸入，也会对呼吸道造成极大的威胁。随着化学工艺的不断进步, 2003年开始,我国逐渐在各大城市推行乙醇汽油,主要成分为酒精,在燃烧的过程中,会产生更少的二氧化碳等排放物,同时也减少了粉尘的出现。除此之外,乙醇汽油也在不断的创新,含氧量逐渐增加,汽油的燃烧也更加充分。除了汽油，制造汽车的塑料、橡胶、金属合金……也都是通过化学反应后得到的。电动车提供动力的来源是电池。电池为什么能提供电能进而转化为机械能从而使电动车快速运动的呢?这就要用到化学原理了。以生活中应用最普遍的铅蓄电池为例,在工作时是铅蓄电池中的铅和二氧化铅以及硫酸发生反应,使化学能转化为了电能。

五、危害

化学带来的影响也不全是正面的，酸雨也是当前非常常见的一个化学现象。这个现象在一些环境恶劣的地区经常的出现, 因此我们耳熟能详。那么,什么是酸雨呢?酸雨就是酸度较高的雨。其PH值是要低于5的。这样的雨水在日常的生活中,会给人们的生活带来非常大的困扰。因为其不仅会损害环境,也会对人体造成伤害。其主要的危害基本上可以分为两个方面:第一个是对于人体的直接伤害。在人体淋了酸雨后,会在很大的程度上对身体造成损伤,而且容易诱发一系列的皮肤疾病,甚至可能出现皮肤癌。因此,一旦出现酸雨,人类是要快速寻找遮蔽物的，不能让酸雨接触到皮肤上。其次是对人体的间接危害。这种间接的危害主要是因为酸雨出现后,需要很长的时间才能够在空气中被稀释,因此一旦酸雨流入了下水系统,或者城市饮用水系统,就会对人体造成二次伤害。而且酸雨落在了汽车或者其他的建筑物上,人类如果在还没有挥发干净的时候,去触碰这样的液体, 依旧和酸雨淋到了身上的危害是一样的。会出现酸雨的原因也是多方面的,其中较为主要的是这么几个方面:首先是人为的污染导致的空气中酸性物质较多。这样的情况一般是酸雨出现的主要原因,因为汽车尾气的排放或者其他的一些酸性物质混杂在空气中,就会让空气出现很大的问题。这些问题会导致酸雨的出现。另一个原因就是人们对于环境的破坏,导致了大气出现了问题。大气不能够很好的吸收空气中的有害物质,这就让酸性物质得以留存下来,从而在降雨的时候出现酸雨,这种情况也是非常常见的。因此,我们可以说,酸雨其实是化学作用于雨水的效果,是属于人为的行为。

六、结语

化学在人类的生活中是非常的常见的,其应用的地方也有很多。但是要注意其使用的尺度,如果超过了尺度就会对环境造成一定的破坏,最终出现酸雨等一系列的自然灾害。因此,了解化学在生活中的应用,对于每个人来说,不仅是能够学习到一系列的知识,更能够非常好的了解到如何保护环境。毕竟,环境在任何的时候都是非常的重要的。如果不能够非常好的保证环境,那么就算知识再丰富,发展的再快速,也是对人类社会有害的。

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