书城教材教辅魔力无穷的化学世界
47837600000019

第19章 药物炸药

每当说到硝酸甘油,人们就会联想到炸药和“炸药大王”

诺贝尔。其实,硝酸甘油既是炸药,也是一种治病的药物,而且作为药物使用要比用做炸药还早。

1847年,意大利化学家索布列洛(他和诺贝尔都是法国化学家皮劳斯的学生)最先合成了硝酸甘油(学名叫丙三醇三硝酸酷),发现它是一种治疗心绞痛的药物。现在,这种药物几乎在每个药房中都有出售,每当病人心绞痛发作时,只要把这种药片含在舌头底下,病症就会很快消除。硝酸甘油这种神奇的功能,拯救了成千上万处于危急状态的病人,成了他们随身携带的“护身符”。

19世纪中叶,硝酸甘油被称为“爆炸油”,它同玉米油和橄榄油相似,是无色或略带黄色的黏稠液体。普通的油类都比水轻,但硝酸甘油却比水重得多。当它受到摩擦或打击时就会引起爆炸。由于欧洲不少化学家在研究过程中,接二连三地发生爆炸事故,使人们对硝酸甘油“望而生畏”,甚至有些国家禁止使用纯净的硝酸甘油。

诺贝尔为制造实用的硝酸甘油,进行了艰巨的探索工作,为之献出了毕生的精力。他的最大成就是发明炸药和雷管。他一生中获得的发明专利达355项,成为19世纪最富天赋的发明家。

但是这样的炸药很不安全。诺贝尔又尝试用固体物质吸收硝酸甘油,以便利于运输。他先后用黑火药、锯末粉、木炭粉、水泥、砖灰等做过大量的实验,几次爆炸事故几乎把他的实验室炸成一堆废墟。1864年9月3日,在一次引爆实验中,海伦堡实验室炸成碎片,他的兄弟奥斯加和4个助手被炸死,诺贝尔因不在实验室得以幸免。

诺贝尔虽然很悲痛,仍坚持爆炸实验。他把实验仪器和工具搬到斯德哥尔摩郊外的玛拉湖的小船上,驶到湖中心去做实验。“有志者事竟成”,终于在1864年制成了一种叫“硅藻土代拿迈特”炸药。这种甘油炸药,由75%硝酸甘油和25%硅藻土组成,它很快以安全和廉价而闻名世界。

甘油和防霜害物质

甘油无毒而带有甜味,又有吸水性,因而被广泛地用于工业中。在高级香烟中添加一些甘油,香烟味更香醇;在一些化妆品、牙膏和糕饼中,掺进一些甘油,它们变得又甜、又湿润可口;在皮革、油墨中放进一些甘油,产品可保持柔软润泽;在医药工业上,用它制成甘油栓,可以做通便药。

现在,大量的甘油都用来生产聚合材料,其中的一种叫甘油邻苯二甲酐树脂的,是甘油同邻苯二甲酸的化合物,把它溶解在酒精里就成了一种电气绝缘化学漆。甘油还用来制备3-氯-1,2环氧丙烷(氯甲代氧丙烷),这是合成一系列环氧树脂不可缺少的原料。

甘油经混酸作用,可以制得硝酸甘油,这是最早使用的甘油衍生物之一。硝酸甘油可制成甘油炸药。

甘油的衍生物还用做药物。甘油磷酸酷含甘油磷酸钾10%、甘油磷酸钠2%、砂糖88%,是一种治疗神经衰弱和疲劳过度的补药。

用甘油合成的甲硫丁氨酸(蛋氨酸),可治疗肝脏和动脉粥样硬化症。硝酸甘油是硝酸纤维素的良好胶化剂,可用做治疗心绞痛的冠状动脉扩张药。

甘油是制造肥皂的副产品。用油脂水解生成甘油,已经不能满足工业上日益增长的需要。现在,甘油主要用丙烯经过人工合成制得。

科学家发现,甘油是一种理想的“细胞霜害防止剂”。有些昆虫等低等动物,在低温液氮中能活上好几年,奥秘在于它们体内能分泌出甘油类防霜害物质。

人工造雨

在大旱年间,人们企盼甘霖,产生了“耕云播雨”的幻想。

现在,“呼风唤雨”的时代巳经来到,人类巳有能力来影响和驾驭天气了,这就是人工降雨。

云分为两种:一种是暖云,云中温度在0°C以上;另一种是冷云,它的上部温度在0°C以下。人工降雨是用人为的办法使暖云和冷云降下雨来。

暖云里只有水珠,没有冰晶,许多小水珠在运动中不断碰撞,相互结合,越变越大,上升的气流托不住它们,它们便从天上落下来,下雨了。

要使暖云降雨,必须使云中水滴不断增大。有两种方法可采用:一种是向云层中喷撒适量的吸湿性强的物质如食盐、盐水、尿素、氯化钙等,促使小水珠增大为雨滴;另一种是用土炮轰击,发射强大声波,使云中水珠间相互碰撞,合并增大,变成雨滴。

冷云里充满了闪亮的冰晶和水珠,它们又轻又小,被上升的暖气流托着,在空中飘荡。水珠蒸发出的水汽,遇到冰晶凝结起来,晶体越变越大,当上升气流托不住它们时,它们就落下来成为雪或雨。

要使冷云降雨,必须使云中冰晶加速变大。常常采用两种办法:一种是用飞机或者气球把干冰撒到云里,它吸收周围的热量,使冷云更冷,冰晶越来越多,越来越大,就形成降雨。

1克干冰,可以造成100亿颗冰晶,又很快变成雪花。还有一种办法是,用飞机、火箭或炮弹等把碘化银撒播到云层里。碘化银是一种黄色的晶体,它的晶体外形同冷云中的自然冰晶的外形相似,人们叫它“人造冰晶”。它们飘浮在冷云中,天空中的水蒸气就在人造冰晶上凝聚,变成雪花。据估计,1克碘化银可以形成10万亿颗人造冰晶。

如果云层下部到地面的温度低于或接近0°C,那么,撒过化学药剂后,就会下一场鹅毛大雪;要是髙于0°C,冰晶在半路上融化了,下的就是一场瓢泼大雨。

肥皂的身世

今天,人们使用着各类芳香的肥皂,很少有人想到它的身世。其实,它的产生还经历了一个历史过程。

古时候还没有肥皂,人们将衣服浸湿,在青石板上不断用扁木棒捶打,然后在水中浣洗,除去衣服上的污垢。这样洗衣月艮,既费力,又洗不干净。

后来,人们发现有一种天然碱矿石,溶化在水里滑腻腻的,用它来洗衣,去污的能力很强。烧饭用的柴草,如稻草、麦秆、柴火,燃烧后剩下的灰烬,从灶膛里掏出来浸在水里,用布过滤出清水。这种草木灰水里含有碳酸钾,也能把衣服上的污垢洗去C皂荚树每到深秋要长出一串串长长的豆荚,叫做皂荚,也叫皂角。皂荚果泡在水里,可以做洗涤剂。用皂荚洗衣服,衣服不会变色,不会收缩,纤维不会受损和失去光泽。用皂荚洗澡擦身,还能去风湿,治皮癖。

有一种叫肥珠子的植物,它的种子肥大、肉厚。宋代庄季裕的《鸡肋篇》中介绍:浙中少皂荚,澡面浣衣皆用“肥珠子”。每到深秋,人们将果荚采下,煮熟捣烂,加以香料、白面,拌和搓成丸,名叫“肥皂”。可以说,这是肥皂的祖先。

谁最早发明了肥皂?很难回答。但有一些传说:很早很早以前,罗马城外有一座山坡,当地人常在坡上焚烧牲口祭天。雨水将牲口的脂肪掺杂着草木灰一起冲下山坡,渗入到河岸边的泥土中。当地妇女在河边洗涤时,意外地发现这种混合泥土有助于清除衣物上的油污。这可能是肥皂最早的雏形了。

土碱、草木灰、皂荚、肥珠子、胰子,都可以算作天然的去污剂。肥皂是出现最早、使用最广的人工去污剂,比天然去污剂有更强的去油污能力,同时不受地理条件的限制,可以大量生产。由于肥皂具有丰富的泡沫和良好的洗涤去污特性,很快被传播到世界各地。

肥皂的发明是人类文明的一个标志,也是洗涤剂发展历史上的一个重要里程碑。