我身边的化学――衣食住行

我身边的化学

说起化学，我想大多数人的第一反应便是化学方程式吧，其实不然，化学并不是只存在于化学教科书中，更不是简单的定理或方程式。

化学对于我们并不是很遥远，可望不可即的。事实恰恰相反，化学存在于我们这个世界的每一个角落，存在于我们每个人的身边。

仔细想想，就会发现我们身边到处都有化学的身影。我们最基本的衣食住行，生病吃的药片，空气的化学成分，周围植被的光合作用，你我他它的呼吸作用……化学无处不在，下面就谈谈我身边的化学。

衣：

随着生活的改善，人们的目标开始从穿暖到穿的漂亮，穿的有个性，更时尚发展。现在我们的服装，基本上已经告别了麻衣麻裤的时代，天然材料制作的衣服已经很少见了，即便有也是贵的离谱，而大多数衣服的材料是由化学合成的高分子材料。衣服的主要成分是纤维，同时纤维有天然纤维和化学纤维之分。

天然纤维中有植物纤维和动物纤维。麻，棉属于植物纤维，主要成分是纤维素，化学式为（C

6H

10O

5）

n,其单体为葡萄糖，通过葡萄糖分子之间的脱水缩合形成链状的纤维素，是大自然中分布最广的多糖。其空间结构中空，故吸水性，透气性均较好，用天然纤维制作的衣服可吸汗，而且还可以保暖。但由于经太阳光照射后，质地变粹，发黄，洗后会收缩、起皱、起毛球，影响美观。丝，毛属于动物纤维，主要成分为蛋白质，通过蛋白质之间的脱水缩合反应，形成高分子化合物——蛋白质。具有柔软、蓬松、保暖、舒适等优点，适合做外套，但该材料制作的衣

服容易遭虫咬，容易发霉。现在的毛类织物中加入了防虫成分，故依然受到人们的喜欢。

同时，现在存在很多假的真织衣物，让人防不胜防，其实是不是真织衣物是很好判断的，只需取一根毛，用火烧。若是真的，会出现蜷缩，并且产生焦臭味；若是假的，则不会出现上述现象。用这个方法也可以来区别动物纤维与植物纤维。因为植物纤维中的纤维素由

C、H、O三种元素组成，燃烧生成CO

2、H

2O，无气味。而动物纤维的组成成分蛋白质中含有S、N等元素，燃烧生成SO

2，有臭味。

人造合成纤维拥有很多种种类，首先讲讲人造纤维的起源，世界上最早的人造纤维是查唐纳特用洗照片的溶液通过小孔挤压实验所制得的人造丝，但由于该材料为易燃物质，制作出来的衣服不安全，也因为这发生过一些悲剧。后查唐纳特成功提取出易燃物质，解决了上述问题并开厂大量生产，但由于价格比较贵，销路不好。与此同时，更廉价的人造丝已经面世。德国布伦内和弗雷梅通过在铜氨溶液中溶解纤维素的方法，制造出了铜氨纤维，其成本比查唐纳特所取得方法低廉的多。到了现在，人造纤维中有涤纶、人造棉、腈纶和人造毛等很多种种类，并且成本低廉，穿在身上感觉舒适，现在已经非常普及。

食：

化学同样存在于饮食之中，我们所吃的食物由化学物质构成，从食物进入口中到被消化吸收，涉及到很多化学物质与化学反应，它们都是必不可少的，要是你少了其中的一些成分，哪怕只是缺少了一种，你的消化系统都将出现问题。

消化有机械消化和化学消化，当食物进入到你的口中，就开始了消化，通过你的牙齿的咀嚼，磨碎食物，使其与唾液腺分泌的物质充分接触，利于消化。唾液腺分泌的物质中才听到的是唾液淀粉酶，它能使淀粉分解成麦芽糖，

麦芽糖有甜味，所以你吃米饭时，慢慢咀嚼会感觉有甜味，就是这个原因。同时，唾液中含有的氯和硫氰酸盐对唾液淀粉酶有激活作用，可以增强其催化作用。又此酶只能在一定ph内具有生物活性，故当其进入胃后，很快就会失去催化效应。

食物进入胃后，就开始新一轮的催化，胃分泌的胃液中的主要成分为胃酸、胃蛋白酶及一些黏液。胃酸其实就是盐酸，故在胃腔中ph很低，对食物中的细菌具有灭作用，上述的唾液淀粉酶也因此而失去催化作用。而作为分泌胃酸的分泌细胞不会因为分泌大量的H+而导致ph升高，其中的OH—会与H

2CO

3电离出来的H+

结合，故细胞液的ph不会出现什么异常情况。胃蛋白酶跟唾液淀粉酶一样，都是生物活性催化剂，需要在特殊的情况下才能发挥效应，其只能在酸性环境工作，胃酸便给它提供了合适的环境。

进入小肠，食物将被彻底分解，淀粉分解成葡萄糖，蛋白质被分解成氨基酸，脂质被分解成甘油和脂肪酸，都能被人体直接吸收。

同时说起吃嘛，当然离不开两个话题——口味与营养。食物口感好才会有好胃口，有营养才会身体棒。

对于口感，不同的地方口味不同，四川喜辣，浙江等地喜咸；南方习惯吃米饭，北方习惯吃面。但不论口味如何，油盐酱醋都是生活中的必需品。没有它们，我们的食物将索然无味。

民以食为天，菜以盐为鲜。家庭用盐的主要成分是NaCl。现在NaCl的制取主要是海水晒盐，其原理是化学中简单的蒸发结晶，将海水拦截在一个个的盐池里，然后经太阳照射后水分蒸发，NaCl饱和后析出。在海水中同时也含有CaCl

2、MgCl

2等物质，在结晶NaCl时，这些物质也会析出成为杂质。但因为NaCl得溶解度随着温度的升降变化不大，而随着水分的蒸发溶剂的量减少，NaCl饱和析出。

但由于CaCl

2、MgCl

2的溶解度随着温度的升降变化明显，虽然溶剂的量减少了，但他们的溶解能力变大了，故其不会大量析出，但少量还是会析出成为杂质的。用此方法制得的叫做粗盐，其中含有的杂质较多。因为CaCl

2、MgCl

2具有吸湿性，所以过去家里的盐开放放着的话会变湿。从粗盐到精盐，实验室里常用重结晶的方法提纯，也可以用化学方法，加入一些化合物将杂质反应掉，同时不引进新的杂质就行，但这些方法明显不适合工业上的大量生产，主要是成本太大，操作多，麻烦，可能还会造成资源浪费。为了除去NaCl中的CaCl

2、MgCl

2等杂质，工业上先将粗盐磨碎，然后用饱和食盐水浸泡，这样可以溶解杂质，但NaCl不会有所损失，既方便，又有效。

有了口感，当然少不了营养，有营养才能健康成长。人类所需的营养物质有很多，其中最重要的有糖类，蛋白质，脂质，矿物质和维生素。

糖类是人的生命活动最重要的能量来源，是自然界分布最广的一类有机物。按照其分解产生的葡萄糖个数可以分成单糖、二糖，多糖。在日常生活中，我们大多数见到的都是多糖，而且我们平时所吃的食物中都含有糖类，如大米，小麦等主食都富含糖类，消化后可被人体吸收利用。但也有一些多糖，比如纤维素等膳食纤维，就不能被人体吸收，因为人体无法合成并分泌能分解纤维素的酶，虽然如此，纤维素还是可以加快肠胃蠕动的。

蛋白质是生命活动的主要承担者。可以说，没有蛋白质，就没有生命，大到人类，小到细菌、病毒等微生物，蛋白质都是他们的组成成分。除此之外，一切的生命活动都与蛋白质有关，在人体内，所有的生化反应都需要在酶的催化下进行，而绝大多数的酶的本质都是蛋白质。免疫球蛋白、细胞膜上的载体都是蛋白质。由此可见，蛋白质的作用不言而喻。那么平时我们就得更加注意蛋白质的摄取，很多食品都富含蛋白质：

牛奶，蛋类，肉类，豆类等。应多吃上述食品以补充蛋白质。

矿物质是无机盐，由人体内的含量多少可分为大量元素与微量元素。微量元素虽然在人体内含量很少，但其作用却是不可小觑的，如铁，在人体内含量很少，多了还会产生副作用，但要是少了的话，同样会产生很大的副作用。铁在人体内主要是与血红蛋白结合，形成血红球，参与O

2、CO

2的运输。缺铁灰引起缺铁性贫血。在生活中，有些蔬菜、水果富含矿物质元素，如海带、紫菜富含碘，红枣富含铁，坚果含铜较丰富……住随着20世纪以来，社会的快速发展，各种各样的新型材料陆续被人们发明，水泥等建筑材料被大范围的推广使用，过去的土屋木墙也逐渐被钢筋水泥制的现代化大楼所取代，就说自己的身边，爷爷奶奶住的泥屋与我们现在住的房屋，在建筑材料上已经发生了彻底的改变，生活质量也有所上升。而这应归功于各种现代建筑材料的发明及普及，其中便包括水泥等材料。

水泥作为凝胶材料，在建筑上是不可或缺的一部分。在现代有很多种水泥，其中硅酸盐水泥是现在应用最广泛，也是最古老的水泥。

其发展可以追溯到古代，是人类在长期生产实践在中积累的结果。历史上与现代水泥制造工艺接近的是英国利兹城的泥水匠阿斯谱丁所发现的。并成功获得专利证书，他在他的专利证书上叙述的制造方法为：

“把石灰石捣成细粉，配合一定量的黏土，掺水后以人工或机械搅和均匀成泥浆。置泥浆于盘上，加热干燥。将干料打击成块，然后装入石灰窑煅烧，烧至石灰石内碳酸气完全逸出。煅烧后的烧块在将其冷却和打碎磨细，制成水

泥。使用水泥时加入少量水分，拌和成适当稠度的砂浆，可应用于各种不同的工作场合。”可以看出，其方法已经于现在的工艺有所接近了。

现代硅酸盐水泥制造工艺已经相当的成熟。其制造原料为石灰石，石膏和黏土。先是石灰石与黏土进行高温煅烧，主要的化学方程式为：

CaCO

3=CaO+CO

2,CaO+SiO

2=CaSiO

3然后将煅烧后的熟料与石膏一起磨细，按一定比例混合，便是水泥。但只是最普通的硅酸盐水泥。其他的一些特殊水泥在材料与工艺上都会有所不同，如高铝水泥(铝酸盐水泥)的材料是铝矾土、石灰石经过煅烧得到熟料，然后磨细成为铝酸盐水泥的。各种不同的水泥也是有不同的用途的。

上述说了新型建筑材料发明对生活的促进作用，然而有利必有弊，在我们享受现代化成果的同时，也受到了其对我们不利的方面。

居室的改进，同时也带来了各种对身体有害化学物质，其中危害最大的有甲醛、苯类等。大部分是由建筑材料中扩散出来的。在我国新装修的房屋中，室内污染的首要污染物为甲醛，其毒性较大，吸入少量甲醛，会引起慢性中毒，情况严重者，会引起哮喘，头痛等不良反应。

苯类大多由化工原料中扩散出来，如油漆等，其危害很大，可致癌，导致突变，近几年小孩中患白血病的人数增加，苯类便是罪魁祸首之

一。

对于甲醛、苯对人体产生的各种不良反应。政府及个人都应该作出积极的反应。对于政府，应该增加各种规定，规范居室内各种有害气体的最高浓度，增大对各种材料中所含有的甲醛、苯等的检测力度，规范材料的使用。对于个人，我们应该了解各种房屋装修过程中产生的人体不利的物质，并且各种解决方案。在装修后，不能立刻搬入新家，应该预留一段时间以降低有害气体的浓

度，与此同时，应该多开窗，多通风，增加气体的流通。同时，多进行一些检测，了解气体的种类、浓度。

总之，居住环境的提高，生活质量的上升，都应该建立在不对人体的身体健康产生影响的基础上。如果在享受的同时造成对身体的各种破坏，那便得不偿失了。

行相信现在的我们很少能在大街上看到驴、马等驮着人或货物的情景了吧。有的就是小轿车，大巴车，再不济也是三轮车吧。不过这些现代文明的产物的确给我们带来了不少便利，过去得走几天的路程，现在或许几个小时便能到达，而且还很舒服，不用心急火燎的赶路。

然而在这些交通工具的发明的过程中，钢铁与橡胶是必不可少的。

对于钢铁，虽然在古代就已经开始广泛利用，但并不能像现代这样，打造各种各样的材料，如汽车的外壳，各种细小的零部件等。而且随着科技的发展，各种和其他金属合成的铁合金也相继出现，如不锈钢等。

钢材作为一种基本材料，在各个领域都有运用，而在这种大量运用钢材的要求下，对钢材的冶炼工艺也是一个不小的挑战。现代工业主要采用高炉冶炼。以赤铁矿（Fe2O3）和磁铁矿（Fe3O4）为原料，与焦炭和助溶剂在熔矿炉内反应，焦炭燃烧产生二氧化碳（CO2），二氧化碳与过量的焦炭接触就生成一氧化碳（CO），一氧化碳和矿石内的氧化铁作用就生成金属铁。其生产过程如下图：

其中主要原料为铁矿石、焦炭、石灰石，空气。其中在生产过程中，焦炭先在空气中完全燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再与过量的焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳才有将铁从铁矿石中置换出来的作用，因为它具有还原性，能与铁矿石发生反应：

Fe3O4+4CO--3Fe+4CO2，Fe2O3+3CO--2Fe+3CO2。但由于铁矿石中杂质很多，上面得到的铁是很不纯的，其中以二氧化硅（SiO2）等较多，故在原料中有石灰石，它的作用就是与二氧化硅发生反应：

CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,以除去铁中的SiO2，其中CaSiO3也是工艺中产生的渣的主要成分。经上述过程生产的是铁水。

上述过程看起来似乎并不复杂，但其实真正工业上冶炼并没有这么简单，在操作上要注意很多环节。炉料下降与煤气流上升均匀且合理，假如你的炉料下降的速度小，而煤气流的上升速度相对大的话，那你的煤气流的利用率便下降了，造成成本的上升，而这对于工业生产来说是相当不利的。除此之外，还有一个需要特别注意的便是炼铁时的温度，因为上述反应均是在高温下才发生的反应，故在反应时应该把温度控制在最适温度上。同时由于温度等原因，对工艺生产的各种设备都有要求，而且对生产时的各种具体操作都有影响，都有规范。除了铁，橡胶业有巨大的影响。其生产步骤大体为：

原材料精制提纯，接着聚合反应，通过控制分子量来调节合成橡胶的粘度，然后经过闪蒸釜进行闪蒸提纯，把未反应的原料过滤掉，合成的橡胶进入下道工序，然后冷却，加入助剂添加剂之类的原料进行混胶，过滤包装。原料主要是：

苯乙烯，1，4丁二烯。它在各种交通工具上拥有无可替代的作用，特别表现在各种轮子上，各种各样不同功能的轮子，有耐磨的、耐震的轮子等都是通过在普通橡胶中加入其它的物质来合成的。

综上我们可以看到化学在日常生活衣食住行上的表现，但并不是说上面就是化学在我们身边的全部表现，那只是其中很小的一部分，冰山一角而已。

多注意身边的事物，多进行对自己身边事物的思考，你会发现化学在你的身边无处不在。就让我们做生活的有心人，去发现化学在我们身边的足迹吧。