书城科普读物扑朔迷离的化学宫殿(新编科技大博览·B卷)
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第18章 化学与生活关于水水是什么?(4)

同样是用染料做的墨水,还有不同:有的墨水是用酸性染料制成的,有的墨水是用碱性染料制成的。酸和碱碰在一起就会中和,产生沉淀。因此,不要将两瓶不同性质的墨水倒来倒去,不要用没有洗过的墨水瓶去盛另一种牌子的墨水。一枝自来水笔最好吸一种牌子的墨水。如果换墨水,得先将笔胆用清水洗干净。

用钢笔或自来水笔写字,写错了怎么办?如果墨水用的是纯蓝、红色、绿色、紫色的,那只要涂上一点漂白粉溶液,染料经过氧化作用,颜色褪去,字迹就消掉了。如果用的是蓝黑墨水,那就得用“褪色灵”药水,它有甲乙两种瓶,甲瓶里盛的是草酸溶液,乙瓶里盛的是漂白粉溶液。使用时,先将草酸溶液涂一点在字迹上(它能把黑色的鞣酸铁还原成为无色的鞣酸亚铁)用吸水纸吸干,然后再用漂白粉溶液在字上涂一下,剩下的蓝色染料字迹也消掉了。

电冰箱的化学问题

1.电冰箱制冷剂的化学

过去生产的冰箱所用的制冷剂和发泡剂是氯氟烃化合物(又简称CFCs),这种氟氯烃类化合物在生产中很易泄露至大气中。人类大量使用的氯氟烃被释放后最终上升到平流层,经阳光中紫外线的强烈照射产生分解,释放出氯原子,它与臭氧层中的臭氧发生链式反应。一个氯氟烃分子分解出的氯原子可以连续消耗数万个臭氧分子,臭氧层像一把保护伞,使地球上生命免受阳光中有害紫外线的照射。臭氧层被破坏后,过量的紫外线直射地球,使人类、动物、植物受到威胁,能降低人的免疫力,使某些传染病如疱疹、疟疾等疾病的发病率增加,并可损伤眼睛,引起白内障,还可使皮肤癌的发病率增高。因此没有臭氧层的地球就相当于没有屋顶的家。CFCs类物质不仅破坏臭氧层,而且还有很高的“温室效应”。

CFCs也是一种温室气体同CO2一样,它可以吸收来自地球的辐射热,使热量不能及时散发,其作用相当于暖房子的塑料布一样。它使温室效应加剧,地球持续不断变暖,对人类生存将产生严重影响。它将使极地冰雪融化,海平面上升,世界上不少地域的桑田变成沧海。如果海平面上升了2米,人类将遭受更惨重的损失,经营了几百年甚至几千年的许多大城市,如纽约,东京,天津,上海等以及全世界30%的城市都将难逃海平面上升带来的灾难;太平洋、印度洋和加勒比海中的一些岛国将会淹没在汪洋大海中。

地球变暖还使部分地区遭受严重水灾,部分地区又出现高热干旱,作物大面积受灾减产,甚至颗粒无收。森林草场退化,物种灭绝,将有占总数75%的鸟类减少或者绝种。因此禁止使用氟氯昂做为电冰箱、空调器的制冷剂,是关系到人类存亡的大问题。现在有许多国家已经禁止使用CFCs,取而代之以无氟的绿色冰箱。

判断电冰箱是否为无氟冰箱,即看是否确实是替代CFCs的电冰箱产品。国内电冰箱CFCs的替代物制冷剂主要用HFCl34a、丙烷(HC290)、异丁烷(HC600a)和混合物质(HFCl52a与HCFC22混合)等,国内电冰箱CFCs的替代物发泡剂主要是用HCFCl4Ib、环戊烷和50%CFCll等。

2.电冰箱里的食品污染

冰箱不但可以引起大气的污染,同时也可引起其他的污染。许多人把冰箱当成食物的“保险箱”。长期堆放大量食品,其实冰箱只能使细菌生长繁殖减慢,而并不能杀死细菌。吃了在冰箱放置的食品后引起腹泻已屡见不鲜。冰箱冷藏室的温度、湿度适宜于真菌存在和生长繁殖,从调查结果发现:饭店、宾馆的冰箱以类醇菌、表霉菌占优势;家庭冰箱以类醇菌、表霉菌、芽枝菌占优势,其中芽枝菌、青霉菌、曲霉菌都能产生毒素使人慢性中毒并有致癌作用。

虽然现在有些厂家宣称他们已经生产出了防菌冰箱,但可要注意,这只不过是在有把手或放食品的地方涂沫了某些防菌剂,有些防菌剂并不能达到长期杀灭细菌的目的。因此从冰箱取出的食物一定要重新加工一下,一旦发现有异味或有霉菌的食品一定小心对待,以防中毒。

引起“空调症”的原因是室内外存在一定的“温差”,在离开装有空调机的房间之后,由于别处的温度高,立即会使全身冒汗,再回到空调设备的场所,因温度下降,汗液蒸发掉,带走体内大量的热量,易使身体受凉。另外出汗时毛孔张大,当汗液蒸发时皮肤遇冷骤然收缩,皮肤表面的细菌便从汗腺口进入人体内,根据浸入人体内致病菌的不同,会引起不同的疾病。值得注意的是,妇女较男人更易患“空调症”,因为妇女的生理特点,每个月有几天的“非常时期”,这时的体温较平时要稍高一些,身体的抵抗力差,需要注意保暖,此时如果不注意就容易患“空调症”,妇女常常较男人容易出现自律神经的紊乱,从而易发生“空调症”。

预防“空调症”的办法是:

①使空调设备的环境温度保持在25~27℃,不要低于25℃。

②室内外的温差不宜过大,最好不超过5℃。

③不要将送风口直接吹在身上,感到有冷意时,应作些活动,促使血液循环。

④卧室内最好不要装空调机,若已装有空调机的,在睡觉前应将它关闭,或注意定时,不要时间过长。

⑤在装有空调器的房间要注意通风换气。

灯光的污染

现代居室安装了不少电灯,有些是为了照明,有些是为了装饰,它们都会发出不同强度的光,因而也产生了光的污染。光污染主要是指各种光源如日光、灯光以及各种反射光,对周围环境和人的损害作用。

人们都有这样的经验,在瞬间的强日光或强灯光的照射后,眼睛会有短暂的失明现象,持续大约几秒。这是因为我们人体眼睛的光感受细胞层分两种,一是视杆细胞,它主要对比较暗的光线起反应,受强光刺激后恢复较慢;二是视锥细胞,它主要对比较亮的光线起反应,受强光刺激后恢复较快,只需不到1秒的时间,在强光刺激后,视杆细胞的正常工作完全受到抑制,因此眼前一片全白或全黑,持续时间大约几秒。当人们在舞厅或娱乐场所消遣时,那里五光十色的激光束透过眼睛晶体,经聚焦后便会集中于视网膜上,焦点的温度可高达70℃以上,使眼睛受到热损伤。人们受到过度激光辐射,还会出现头痛、头晕、心悸、视力减退和食欲下降等症状。眼花缭乱的灯光刺激,包括有色光的频繁变幻和白光的强刺激,闪烁的灯光是偏头痛患者的“帮凶”,长期在闪烁的灯光下过娱乐生活,可诱发眼部疾患、心动过速、心脑血管等疾病。眼睛暴露在强光下可致电光性眼炎;由于多变闪烁,形成光流不断冲击眼睛,血压升高、体温起伏、心急燥热、食欲低下、难于安寝等病症。娱乐用灯对视网膜的热损伤最为严重,时明时暗,奇异怪态的光效果,也易引起晶状体、角膜、结膜、虹膜等细胞死亡或发生变异,导致膜体充血,眼睑痉挛、头晕目眩,有心血管病史的人还可以引起猝死。因此光设施创造光文化的同时,也要考虑人体健康。

英国《自然》杂志载文说,光污染已成为一种新的环境污染,有害人体健康。文章将光污染分为如下三类:

(1)白光污染:即城市里众多建筑物的水银玻璃、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰,在强烈阳光的照射下,发出耀眼的明亮白光,这种强烈的白光会损害人们眼睛的视网膜和虹膜,使视力下降,白内障发病率高,还会使人感到心烦、头昏、食欲下降、失眠、情绪低落、身体乏力等。

(2)人工白昼污染:即夜幕降临后,商场、酒店、娱乐场所等的广告灯、霓虹灯、瀑布灯闪烁夺目,照耀如同白日,使人夜晚难以入睡,扰乱了人体正常的生物钟。同时,人工白昼还会破坏夜间鸟类和昆虫的正常繁殖,破坏生态平衡,给人类健康造成危害。

(3)彩光污染:如舞厅、夜总会所安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源,对人体都有害。如长期受这些彩光照射,不仅对眼睛不利,而且会干扰大脑中枢神经,使人感到头晕目眩,出现恶心呕吐、注意力不集中、失眠、性欲减退等,甚至诱发鼻腔流血、牙齿脱落、白内障、白血病和其他癌变。

城市里五光十色的霓虹灯光,使人眼花缭乱,这些刺眼耀目的光也是影响人体健康的视觉污染。科学家和医学家认为,现代化城市建设和科学技术的应用,应尽量减少和避免光污染,以保证人们的身体健康。人们也应注意保护眼睛,尽量减少光污染。

臭氧消毒器对室内空气的影响

臭氧有特殊的臭味,是已知的最强的氧化剂。一般认为,对呼吸器官的刺激性,NOx比SO2强,而O3比NOx更强,O3的浓度在0.1ppm时呼吸2小时将使肺活量减少20%;0.3ppm时对鼻腔和脑有刺激;达到1ppm~2ppm时呼吸1~2小时后,眼和呼吸器官发干,有急性烧灼感,头痛,中枢神经发生障碍,时间过长,思维还会紊乱。臭氧具有很强的氧化性,它可以使人的呼吸道上皮细胞酯质过氧化过程中产生的酸量增加,进而引起呼吸道的炎性病变。由于臭氧能引起上呼吸道炎症、损伤气管上皮纤毛,从而削弱了呼吸道的防范功能。因此长期一定浓度的臭氧,还易于引发上呼吸道感染等。

臭氧对健康的主要长期影响是机体衰老。其机理大致是:臭氧等氧化剂能损伤机体各器官组织和细胞膜,是膜中的脂肪酸被氧化,导致膜的结构变形或破坏,进而损伤细胞里的线粒体、核仁和溶酶体,并释放出老化色素,使心脏功能逐渐衰退。此外氧化剂能氧化组织中的弹性纤维,使纤维中的蛋白质分子变硬、骨骼变脆,易发生骨折。肺组织中肺泡间的弹力纤维失去弹力,易发生肺气肿等等。如果上述情况现象加重,会导致机体提早衰老,使寿命减短。

臭氧的污染除了大气流通带入室内外(在某些城市,出现光化学烟雾污染时,可使室内臭氧浓度增高),在办公室使用复印机等设备,如使用不当,会使臭氧浓度增高。现在日常生活中,家庭中使用的消毒柜等大都采用臭氧发生器,臭氧用于消毒已有一百多年的历史,它是以普通空气通过高压电场使空气中的氧电离,并迅速合成臭氧,这种消毒器材目前已开始用于医院诊室、病房、宾馆、客房、餐厅等场所的空气消毒,饮食服务行业的餐具和理发工具等用品的消毒,现在也有用于家庭居室内消毒。臭氧具有很强的消毒效果,但它同时又是重要的环境污染物。在使用这些电器时应注意防泄漏。家用灯具如果附带有臭氧发生器(消毒功能)应注意使用时间不要太长。不要直接对人长久照射,以免对我们的健康产生危害。

吸烟

吸烟是居室的主要污染源之一。

吸烟对于人体健康有严重危害,但是吸烟的人数却越来越多。美国环保局(EPA)将香烟烟雾列入“人群A级致癌物”。世界卫生组织(WHO)从1989年起将每年的5月31日定为世界无烟日,在2001年“无烟日”提出的口号是“清洁空气,拒绝二手烟”广泛宣传吸烟对人体的危害,事实上,吸烟不仅对本人有害,而且危及吸烟者周围的人。按吸烟者每吸一口烟分为吸、停、呼三步,吸气时,将香烟烟雾全数吸入人体内,这股烟气称主流烟;停吸时,烟自行燃烧,散发到空气中的烟雾称为侧流烟;呼气时,吸烟者将主流烟的一部分呼出,进入空气环境中,与侧流烟一起形成二手烟,造成不吸烟者被动吸烟。吸烟引起的居室环境污染,已经引起人们的普遍关注。

每支纸烟在燃吸过程中,产生的主烟流总重约为400mg~500mg,主烟流中气态及蒸气相约占92%以上,气态中含有400-500种成分;其中氮占58%,氧占12%,二氧化碳占13%,一氧化碳3.5%;在蒸气成分中,烃类占40%,水分占20%,醛类占14%,酮类占9%,腈占6%,醇占1.5%,杂环化合物占1.5%,酯类占1%,其余化合物占7%。

烟草燃着时释出化合物的种类和数量与吸烟场所的环境条件、烟种、是否带过滤嘴、吮吸强度和持续时间以及吸烟频度和吞吐量等因素有关。但一般说来,一支400mg~500mg的香烟产生烟雾的主要成分如下表所示。由表列最右侧数据可见,烟雾中一些危害性最大的组分如尼古丁、苯并[a]芘、4—甲基亚硝胺—1—(3—吡啶)—1—丁酮(NNK)、一氧化碳、二氧化氮、甲醛、二甲基亚硝胺等在侧流烟中的浓度大大超过其在主流烟中的浓度,所以吸进二手烟者受害更甚。

吸烟产生的烟雾中含有250种以上有害物质:尼古丁,氢氰酸、氨,一氧化碳、二氧化碳、吡啶,砷、镉,铅,钋,铬等,以及40余种致癌物质,如苯并(a)芘、苯甲蒽、苯氟蒽和亚硝胺及煤焦油等。吸一支香烟产生的粒子状物质达到10~30mg,在这种粒子状物质中存在的污染物质达250种以上。在这些物质中,气态物质如普通的CO、NOx、醛类燃烧产物、丁二烯、乙烯等脂肪族烃类、苯类等芳香族烃类、胺类、氰酸及多种致癌性物质已经美国医学专家研究表明,烟草中除含有害化学物质外,还有放射性元素。一个人如果每天吸30支香烟,则一年吸入肺部的射线剂量相当于接受300次胸科X射线透视。烟草和卷烟烟雾中的放射性元素,这些元素在烟卷的燃吸过程中,随烟雾颗粒物进入人体肺中。