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化学校本课程

化学校本课程

 

 

———————————————————————————————— 作者:

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“沸腾的可乐”真的并不好玩

数年前就盛传一种所谓勇敢者冒险游戏的“沸腾可乐”,当时流行于一些热心追求时尚的年轻人之间,甚至还一度被误传、猎奇,有些年轻冒险者热衷于在聚会场合进行竞赛,相互比试看谁喝的可乐喷得最高,还有要求参与人员同时食用可乐汽水和薄荷糖这两种食品,然后看谁吃得多,谁撑得久,就可成为本次冒险游戏的优胜者。

  ﻫ 小雯在假期上网查阅资料时,还搜集到一则有关“沸腾可乐”的新闻报道:

那是在2010年6月6日上午10时,长春大学2175名师生共同表演了一场“可乐沸腾喷泉”,表达对2010年体育盛事──南非足球世界杯的非常期盼,这项活动创造了最大规模的“可乐喷泉”吉尼斯新世界纪录。

随着主持人的一声令下,他们同时打开可乐瓶,迅速将薄荷糖投入可乐瓶中,数秒钟后,可乐与薄荷糖发生反应,向空中喷出高约2m的“可乐喷泉”,长春大学旅游学院篮球场瞬间变成了沸腾的可乐海洋,沸腾的场面十分壮观。

ﻫ ﻫ于是,小雯利用快捷、高效的网络资源,初步认识了有关可乐的化学知识:

ﻫ 

汽水又称为可乐或雪碧,是一种常见含有二氧化碳的碳酸饮料,其中含有二氧化碳、水、白砂糖和咖啡因等物质。

在日常生活中我们经常品味不同品牌的可乐,只要稍稍留心就可发现:

当猛烈摇晃或碰撞装有可乐饮料的塑料瓶,打破了可乐瓶中原有的平衡状态,可乐瓶中的无色气体就会立刻冒出,打开瓶盖就会形成一段水柱喷出。

 

小雯先在家里独立完成第一个家庭小实验,使用了安全可靠的食品级原料碳酸氢钠和柠檬酸来自制汽水,她先在约500mL的饮料瓶中加入2汤匙白糖和适量果汁,加入约1.5g小苏打(碳酸氢钠),注入凉开水,然后再加入1.5g柠檬酸,立即旋紧瓶盖,小心摇匀,放入冰箱冷藏半小时后,她就喝到了一瓶清凉甘甜的自制汽水。

 

 我们共同来探究“沸腾的可乐”形成一段水柱的原因是什么?

ﻫ 

 第二天,小雯与她的同学一起还在家里做第二个“沸腾的可乐”家庭小实验,她们在家附近超市精心选购两种食品,分别是“芬达”可口可乐碳酸饮料和“曼妥斯”品牌薄荷糖。

当打开500mL“芬达牌”可口可乐饮料瓶,将8颗薄荷糖同时轻轻投入可乐瓶中,大约3到4秒钟后,观察到可乐瓶中开始沸腾,紧接着就有一股可乐从瓶口喷出,形成水柱高度约有20cm(如上图),10s后再观察发现可乐瓶中的液体就所剩无几了。

  提出问题:

探究“沸腾的可乐”形成一段水柱的原因应该是什么?

  如果猛烈摇晃或碰撞装有可乐饮料的塑料瓶,由于将可乐瓶中的原有的平衡状态打破,可乐瓶中的无色气体就会立刻冒出,打开瓶盖就会形成一段水柱喷出。

ﻫﻫ 小雯与同学一起为了探究沸腾可乐的其中奥秘,精心设计出下列实验步骤:

ﻫ 

 实验一:

先取10mL新鲜的可乐加入到试管中,再加入一小块薄荷糖,静置2-3s,用导气管将产生的气体通入澄清的石灰水中,实验同时仔细观察,发现澄清的石灰水变成白色浑浊,这是化学实验室检验二氧化碳的实验方法。

ﻫ ﻫ  实验二:

另取10 mL新鲜的可乐加入到另一只试管中,加入一小块薄荷糖,静置2-3s,用导气管将产生的无色气体通入紫色的石蕊溶液中,观察到石蕊溶液即刻变成红色,这是由于二氧化碳与水化合生成了具有酸性的碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变成红色,这就是可乐或雪碧属于一种碳酸饮料的真正缘故。

ﻫ 

通过上述实验,小雯与她的同学一起归纳分析,并发现得出结论:

“沸腾的可乐”喷出的水柱是因为可乐中溶解含有大量的无色气体二氧化碳。

当可乐中加入适量的薄荷糖后,薄荷糖可能起到催化作用,加速释放可乐饮料中的二氧化碳气体,同时也将可乐中溶剂水分子的表面张力更加容易突破,这样可乐在瞬间喷涌出大量的无色气体,形成了喷发的水柱。

ﻫ  ﻫ  【你学会了什么?

】沸腾可乐只是一个有趣的游戏,但并不是用来考验你勇气的好玩冒险游戏,你想知道其中的化学原因吗?

  当人体饮用碳酸饮料(可乐)后,产生出的二氧化碳气体会通过胃部贲门排放出来,但如果胃部在瞬间产生大量气体,则有可能使胃部剧烈膨胀,导致胃部受损,同时还可能使“贲门”遭到严重撕裂,就会有致命危险。

因此生活中切不能饮用可乐同时食用薄荷糖,以免引起胃胀、二氧化碳中毒等不良身体反应。

我们在饮用碳酸饮料和啤酒时,应避免同时吃薄荷类的糖类,更不应以此为冒险游戏,否则会影响身体健康,甚至会危及你的生命安全。

 

未来的第三金属

人类使用最广泛的金属最早是铜,其次是钢铁,然后是铝,据估计,21世纪钛将金属钛成为铁和铝之后的第三金属。

ﻫ ﻫ 钛强度大,比重小,所以是航空航天飞行器中理想的结构材料,据统计美国每年出产的钛有百分之七十五用于制造飞机的机体构件和发动机部件。

采用钛可以大幅度减轻飞行器的重量,提高飞行器中的飞行性能和运载能力。

 钛与铝和铁一样,可以与一些金属元素形成合金,钛合金以其优越的特性已被广泛应用到生活的各个领域,并发挥着越来越重要的作用。

 用钛合金制造的手表壳,重量轻、耐磨、不生锈,已达到了一旦拥有别无所求的境界。

 钛合金的弹性模量和人体骨骼的弹性模量相近,与人体具有很好的相容性,被称为“亲生物金属”,用钛片和钛螺丝治疗骨折,有意想不到的效果,只要过几个月,新骨和肌肉会把钛片等结合起来,因此钛是理想的人体牙科植入物和人工关节材料。

  目前,钛合金牙托,牙齿已被大量应用于临床,用钛合金制作的人工心脏、瓣膜、人工关节等都在临床应用中取得了良好的效果。

  

 钛还有良好的远远优于不锈钢的抗腐蚀性能。

化工厂的反应罐、输液管道、如果用钛钢复合材料来代替不锈钢,使用寿命会大大延长。

  ﻫ 初期使用的钛及其合金制品都是锻造加工件,加工难度大,生产加工成本高,因而限制了它的用量的增加和应用范围的扩大。

 

  为了改变这种状态,就出现了钛及其合金的精密铸造技术。

由于钛在融溶状态下,具有很高的化学活性,又与空气中的氮、氢、氧发生剧烈的化学反应,因而它的熔炼与铸造必须在真空下进行,融化钳锅和造型材料,对于融溶钛是稳定的,这就造成了钛及其合金精铸技术大大难于铝和钢,需要借助高科技手段才能实现。

ﻫ ﻫ 我国科研人员研究成功具有高温下对融钛稳定能承受1500摄氏度以上热冲击和足够高温强度,同时,具备良好的工艺性能和较低成本的新型材料与粘合剂。

使我们这项技术达到了国际先进水平,制造出了各种钛合金精铸件,并实现了规模化生产。

ﻫ 

 

化学武器

战争中用来毒害人畜、毁灭生态的有毒物质叫军用毒剂,装有军用毒剂的炮弹、炸弹、火箭弹、导弹、地雷、布〔喷)洒器等,统称为化学武器.ﻫ ﻫ  一、化学武器的种类及其毒害作用

 

通常,按化学毒剂的毒害作用把化学武器分为六类:

神经性毒剂、糜烂性毒剂、全身中毒性毒剂、失能性毒剂、刺激性毒剂、窒息性毒剂[2]。

1.神经性毒剂

神经性毒剂为有机磷酸酯类衍生物,分为G类和V类神经毒。

G类神经毒是指甲氟膦酸烷酯或二烷氨基氰膦酸烷酯类毒剂。

主要代表物有塔崩、沙林、棱曼,V类神经毒是指S-二烷氨基乙基甲基硫代膦酸烷酯类毒剂,主要代表物有维埃克斯(VX)。

ﻫ 

表1神经性毒剂主要代表物的化学结构

 

 毒剂名称化学名化学结构ﻫﻫ 塔崩(Tabum)二甲胺基氢膦酸乙酯

ﻫ沙林(Sarin)甲氟膦酸异丙酯ﻫ  ﻫ棱曼(Soman) 甲氟膦酸特己酯

 

 维埃克斯(VX)S-(2-二异丙基氨乙基)-甲基硫代膦酸乙酯ﻫ

  表2神经性毒剂的主要理化特性ﻫ

名称塔崩沙林棱曼VX

  ﻫ常温状态无色水样液体,工业品呈红棕色无色水样液体无色水样液体无色油状液体ﻫﻫ气味 微果香味无或微果香味微果香味,工业品有樟脑味 无或有硫醇味ﻫ ﻫ  溶解度 微溶于水,易溶于有机溶剂可与水及多种有机溶剂互溶微溶于水,易溶于有机溶剂微溶于水,易溶于有机溶剂

ﻫ  水解作用缓慢生成HCN和无毒残留物,加碱和煮沸加快水解慢,生成HF和无毒残留物,加碱和煮沸加快水解很慢, 生成HF和无毒残留物,加碱和煮沸加快水解很难,加碱煮沸加快水解

  ﻫ 战争使用状态蒸气态或气溶胶态 蒸气态或气液滴态蒸气态或气液滴态 液滴态或气溶胶态ﻫ

 神经性毒剂可通过呼吸道、眼睛、皮肤等进入人体,并迅速与胆碱酶结合使其丧失活性,引起神经系统功能紊乱,出现瞳孔缩小、恶心呕吐、呼吸困难、肌肉震颤等症状,重者可迅速致死。

ﻫ ﻫ  2.糜烂性毒剂ﻫ  ﻫ  糜烂性毒剂的主要代表物是芥子气、氮芥和路易斯气。

其化学结构及主要理化特征见表3。

ﻫ ﻫ  表3糜烂性毒剂主要代表物的化学结构及主要理化特征ﻫ 

 名称芥子气氮芥路易斯气

 ﻫ 化学名 2,2¢-二氯乙硫醚三氯三乙胺氯乙烯氯胂

  ﻫ  结构 ClCH=CHAsCl2

  

常温状态无色油状液体,工业品呈棕褐色无色油状液体,工业品呈浅褐色 无色油状液体,工业品呈深褐色ﻫ ﻫ气味大蒜气味 微鱼腥味 天竺葵味

 ﻫ 溶解性难溶于水,易溶于有机溶剂难溶于水,易溶于有机溶剂难溶于水,易溶于有机溶剂ﻫ  ﻫ  战争使用状态液滴态或雾状液滴态或雾状液滴态或雾状ﻫ ﻫ 糜烂性毒剂主要通过呼吸道、皮肤、眼睛等侵入人体,破坏肌体组织细胞,造成呼吸道粘膜坏死性炎症、皮肤糜烂、眼睛剌痛畏光甚至失明等。

这类毒剂渗透力强,中毒后需长期治疗才能痊愈。

抗日战争期间,侵华日军先后在我国13个省78个地区使用化学毒剂2000次,其中大部分是芥子气。

  

3.失能性毒剂

失能性毒剂是一类暂时使人的思维和运动机能发生障碍从而丧失战斗力的化学毒剂。

其中主要代表物是1962年美国研制的毕兹(BZ)。

  

 毕兹(二苯基羟乙酸-3-奎宁环酯),其化学式结构为:

 

 该毒剂为无嗅、白色或淡黄色结晶。

不溶于水,微溶于乙醇。

战争使用状态为烟状。

主要通过呼吸道吸入中毒。

中毒症状有:

瞳孔散大、头痛幻觉、思维减慢、反应呆痴等。

  

 4.刺激性毒剂是一类刺激眼睛和上呼吸道的毒剂。

按毒性作用分为催泪性和喷嚏性毒剂两类。

催泪性毒剂主要有氯苯乙酮、西埃斯。

喷嚏性毒剂主要有亚当氏气。

 ﻫ 表4刺激性毒剂代表物的化学结构和主要物理特性ﻫ 

名称西埃斯(CS) CN亚当氏气

  ﻫ 化学名 邻-氯代苯亚甲基丙二腈 苯氯乙酮吩砒嗪化氯

化学结构

 ﻫ  常态白色晶体 无色晶体金黄色晶体

  ﻫ 气味无味荷花香味无味ﻫ ﻫ 溶解度 微溶于水,易溶于有机溶剂 微溶于水,易溶于有机溶剂难溶于水,难溶于有机溶剂ﻫ ﻫ战争使用状态 烟状 烟状 烟状ﻫ  ﻫ  刺激性毒剂作用迅速强烈。

中毒后,出现眼痛流泪、咳嗽喷嚏等症状。

但通常无致死的危险。

ﻫ 

 5.全身中毒性毒剂ﻫ  ﻫ 全身中毒性毒剂是一类破坏人体组织细胞氧化功能,引起组织急性缺氧的毒剂,主要代表物有氢氰酸、氯化氢等。

ﻫ氢氰酸(HCN)是氰化氢的水溶液。

有苦杏仁味,可与水及有机物混溶,战争使用状态为蒸气状,主要通过呼吸道吸入中毒,其症状表现为:

恶心呕吐、头痛抽风、瞳孔散大、呼吸困难等,重者可迅速死亡。

二战期间,德国法西斯曾用氢氰酸一类毒剂残害了集中营里250万战俘和平民。

ﻫ ﻫ  氯化氢(HCl)的毒性与氢氰酸类似。

 

 6.窒息性毒剂ﻫ 

  窒息性毒剂是指损害呼吸器官,引起急性中毒性肺气的而造成窒息的一类毒剂。

其代表物有光气、氯气、双光气等。

ﻫ 

  光气(COCl2)常温下为无色气体,有烂干草或烂苹果味。

难溶于水、易溶于有机溶剂,中毒症状分为4期:

(1)刺激反应期

(2)潜伏期(3)再发期(4)恢复期。

在高浓度光气中,中毒者在几分钟内由于反射性呼吸、心跳停止而死亡。

ﻫ 二、新型化学武器—二元化学武器

 随着现代科学技术的发展,化学武器也越来越现代比。

其中二无化学武器的研制成功,是近年来军用毒剂使用原理和技术上的一个重大突破[3]。

它的基本原理是:

将两种或两种以上的无毒或微毒的化学物质分别填装在用保护膜隔开的弹体内,发射后,隔膜受撞击破裂,两种物质混合发生化学反应,在爆炸前瞬间生成一种剧毒药剂。

 二元化学武器的出现解决了大规模生产、运输、贮存和销毁(化学武器)等一系列技术问题、安全问题和经济问题。

与非二元化学武器相比,它具有成本低、效率高、安全,可大规模生产等特点。

因此,二元化学武器大有逐渐取代现有化学武器的趋势。

 三、化学武器的防护

 ﻫ 化学武器虽然杀伤力大,破坏力强,但由于使用时受气候、地形、战情等的影响使其具有很大的局限性,而且,同核武器和生物武器一样,化学武器也是可以防护的。

其防护措施主要有:

探测通报、破坏摧毁、防护、消毒、急救。

探测通报采用各种现代化的探测手段,弄清敌方化学袭击的情况,了解气象、地形等,并及时通报。

ﻫ ﻫ 破坏摧毁采用各种手段,破坏敌方的化学武器和设施等。

ﻫ ﻫ 防护根据军用毒剂的作用特点和中毒途径,防护的基本原理是设法把人体与毒剂隔绝。

同时保证人员能呼吸到清洁的空气,如构筑化学工事、器材防护(戴防毒面具、穿防毒衣)等。

ﻫ  ﻫ防毒面具分为过滤式和隔绝式两种,过滤式防毒面具主要由面罩、导气管、滤毒罐等组成[4]。

滤毒罐内装有滤烟层和活性炭。

滤烟层由纸浆、棉花、毛绒、石棉等纤维物质制成,能阻挡毒烟、雾,放射性灰尘等毒剂。

活性炭经氧化银、氧化铬、氧化铜等化学物质浸渍过,不仅具有强吸附毒气分子的作用,而且有催化作用,使毒气分子与空气及化合物中的氧发生化学反应·转化为无毒物质。

隔绝式防毒面具中,有一种化学生氧式防毒面具[5] 。

它主要由面罩、生氧罐.呼吸气管等组成。

使用时,人员呼出的气体经呼气管进入生氧罐,其中的水汽被吸收,二氧化碳则与罐中的过氧化钾和过氧化钠反应,释放出的氧气沿吸气管进入面罩。

其反应式为:

ﻫﻫ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2­

 ﻫ 2K2O2+2CO2=2K2CO3+O2­

 ﻫ消毒主要是对神经性毒剂和糜烂性毒剂染毒的人、水、粮食、环境等进行消毒处理。

ﻫﻫ 急救针对不同类型毒剂的中毒者及中毒情况,采用相应的急救药品和器材进行现场救护,并及时送医院治疗。

  四、禁止化学武器公约

ﻫ 化学武器的使用给人类及生态环境造成极大的灾难。

因此,从它首次被使用以来就受到国际舆论的谴责,被视为一种暴行。

为制止这种罪恶行径,在英、法、德等国19世纪中期研制出化学武器后不久,在1874年召开的布鲁塞尔会议上就提出了禁止化学武器的倡仪。

1899年在海牙召开的和平会议上通过的《海牙海陆战法规惯例公约》中又明确规定:

禁止使用毒物和有毒武器[6]。

1925年在日内瓦又签订了《关于禁用毒气或类似毒品及细菌方法作战协定书》。

它是有关禁止使用化学武器的最重要、最权威的国际公约。

中国早在1929年就加入了《日内瓦协定书》,新中国成立后,中央政府对其重新进行审查,于1952年宣布:

予以承认,并在各国对于该协定书互相遵守的原则下,予以严格执行[7]。

1989年1月7日在巴黎召开了举世瞩目的禁止化学武器国际会议。

会议通过的《最后宣言》确认了《日内瓦协定书》的有效性,并呼吁早日签订一项关于禁止发展、生产、储存及使用一切化学武器并销毁此类武器的国际公约[8]。

以钱其琛为团长的中国代表团参加了会议,并在大会上发言,支持尽快缔结一项全面禁止化学武器的国际公约,并为此提出四项具体建议。

在谈到“中国对禁止化学武器的原则立场时,钱其琛外长说,中国既不拥有也不生产化学武器。

中国是《日内瓦协定书》的缔约国,一贯反对使用化学武器,反对任何形式的化学武器扩散。

同时也反对任何国家在化学武器问题上制造借口威胁别国的安全。

 

非生物所具有的记忆能力

在茫茫无际的太空,一架美国载人宇宙飞船,徐徐降落在静悄悄的月球上。

安装在飞船上的一小团天线,在阳光的照射下迅速展开,伸张成半球状,开始了自己的工作。

是宇航员发出的指令,还是什么自动化仪器使它展开的呢?

都不是。

ﻫ ﻫ  因为这种天线的材料,本身具有奇妙的“记忆能力”,在一定温度下,又恢复了原来的形状。

ﻫ 

  多年来,人们总认为,只有人和某些动物才有“记忆”的能力,非生物是不可能有这种能力的。

可是,美国科学家在五十年代初期偶然发现,某些金属及其合金也具有一种所谓“形状记忆”的能力。

这种新发现,立即引起许多国家科学家的重视。

研制出一些形状记忆合金,广泛应用于航天、机械、电子仪表和医疗器械上。

  

  为什么有些合金不“忘记”自己的“原形”呢?

原来,这些合金都有一个转变温度,在转变温度之上,它具有一种组织结构,面在转变温度之下,它又具有另一种组织结构。

结构不同性能不同,上面提及美国登月宇宙飞船上的自展天线,就是用镍钛型合金作成的,它具有形状记忆的能力。

这种合金在转变温度之上时,坚硬结实,强度很大;而低于转变温度时,它却十分柔软,易于冷加工。

科学家先把这种合金做成所需的大半球形展开天线,然后冷却到一定温度下,使它变软,再施加压力,把它弯曲成一个小球,使之在飞船上只占很小的空间。

登上月球后,利用阳光照射的温度,使天线重新展开,恢复到大半球的形状。

ﻫ 钛是1791年1月6日,由英国牧师威廉·格累高尔发现的。

格累高尔极爱研究英国各处出产的矿石,并有极精湛的技术,被人们称为矿学名家。

一次他分析从美那陈谷采来的黑色磁性砂,得到占矿石成分45%的棕红色矿粉。

将矿粉溶于硫酸,可得黄色溶液;若用锌、锡或铁来还原,则有紫色的物质生成;若用木炭粉还原,可得紫色熔渣。

他相信这棕红色矿粉中肯定有某种迄今人们还不了解的新金属。

他的“警告”并没有引起大家的注意。

四年之后,克拉普罗特分析匈牙利产的红色金红石,得到一种新的氧化物。

经仔细分析,得知此种氧化物中的主要成分同格累高尔所称棕红色矿粉的主要成分完全相同。

此时人们才承认这种新金属元素为钛。

后来有许多科学工作者,想制得钛,直到1910年,美国化学家享特得到了纯度为99.9%的钛。

从钛的发现到制得纯钛,历时一百多年,面钛真正得到利用,认识其本来面目,则是本世纪40年代以后的事情。

 

玉米塑料——未来塑料业的香饽饽

用玉米塑料制成的日常生活用品和其他工业品,都能够在使用后完全降解成二氧化碳和水,所以人们又将玉米塑料称为“神奇塑料”。

其中也许蕴藏着巨大的商业机会。

  ﻫ 零售业巨头沃尔玛表示,从2005年11月1日开始,在美国的3779家沃尔玛超市和邻近国家的沃尔玛超市开始使用玉米塑料作食品包装,这种玉米塑料由美国NatureWorks公司生产。

同时沃尔玛还宣布在未来几年内将在全球的沃尔玛超市逐步推广玉米塑料食品包装,从而全面取代一直以来使用的化工塑料食品包装。

ﻫﻫ 作为世界上最大的零售超市,沃尔玛在全球拥有商店、购物广场、会员店、社区店等大大小的超市共5300多家,其食品包装的消耗量可想而知。

沃尔玛公司表示,虽然玉米塑料的价格高于化工塑料,会加大沃尔玛公司的销售成本。

但是化工塑料食品包装频繁被爆出致癌的消息,让消费者对化工塑料食品包装失去了信任。

选择无毒无害环保的玉米塑料食品包装,才能够在激烈的市场竞争重新获得消费者信任。

  

 资料显示,玉米塑料已经在医用骨钉、组织工程医学等方面得到成功的应用,而在日常生活中的应用一直都未能获得突破。

沃尔玛的玉米塑料行动使得一直在塑料产业边缘徘徊的玉米塑料跨出了进入主流市场的第一步,执著于玉米塑料的“玉迷”们完成了一个漂亮的转身。

 ﻫ  2005年7月,上海同济大学材料科学与工程学院副院长、纳米与生物高分子材料研究所所长任杰教授对外宣布,他研究成功的玉米塑料“一步法”生产工艺已经开始产业化,而“一步法”生产的玉米塑料颗粒价格为1000美元/吨,基本接近正品化工塑料颗粒的价格。

这一消息也为玉米塑料打开了一条“平民化”的量产之门。

 ﻫ  产业前景ﻫ  ﻫ 经过十年的打磨,玉米塑料的技术发展已经成熟,美国NatureWorks公司的玉米塑料应用已经开始进入塑料产业。

虽然大多还处在产业试验阶段,但是已经显示出强劲的实力要在塑料产业大展拳脚。

ﻫﻫ首当其冲的就是包装行业,塑料包装制品是塑料行业中的一大支柱产业,包括塑料袋、食物包装盒、饮料包装等。

玉米塑料在包装行业中上的应用则是最广泛的,在日本、欧洲等国家已经开始将玉米塑料应用于包装材料上。

ﻫ ﻫ在2005年的日本爱知世博会上,日本的企业展示了玉米塑料制成一次性餐盒、饮料杯、食品包装袋、塑料托盘等生产、使用到降解的全部过程。

目前日本旭化成、东洋治罐等包装公司已经开始涉足玉米塑料包装的生产。

ﻫ  ﻫ 目前,全球的玉米塑料原材料都是来源于NatureWorks公司,其成本较高使得处于下游产业链的包装业没有形成产业规模,日本和欧洲各国包装制品公司的生产玉米塑料产品只是在部分地区使用推广和产业实验阶段。

ﻫ 

 制造农用地膜的材料主要来自于化工塑料,而化工塑料农用地膜的不可降解性,导致了环境的严重污染。

而使用玉米塑料农用地膜,使用后,直接将地膜就地填埋降解,避免了化工塑料造成的污染。

 记者了解到,在欧洲和中国的部分地区已经开始生产以玉米塑料为原材料的农用地膜。

可是一些合成的塑料地膜中加入了可降解的材料,后果更为严重,合成塑料直接降解到土地中,导致耕地的板结。

 第一、纺织业,玉米塑料制成的玉米纤维透气性和手感都好于涤纶,能够改变涤纶材料容易起静电、透气性差的缺点。

法国的范思哲公司已经将玉米纤维应用在部分高级男装上;而美国的杜邦公司看中了玉米纤维的透气性,将它使用在内衣上;还有些公司已经研发出来玉米纤维制成的袜子、手套。

ﻫ ﻫ再则,玉米塑料还可以用于塑料玩具、家用电器的塑料外壳、汽车内饰、塑钢门窗等。

例如,日本富士通公司制造了玉米塑料外壳的手提电脑,日本的一些玩具公司已经开始研制玉米塑料制成的玩具。

 ﻫ 除了日常用品中的广泛适用,玉米塑料在医学方面的表现尤为突出,也是玉米塑料应用的最为成功的领域。

第一是医用骨钉,以前治疗骨折等骨科疾病使用的是不锈钢骨钉,病人必须经过两次手术才能治愈。

使用了玉米塑料骨钉只需一次手术植入骨钉,病愈的同时,骨钉也降解在人体内。

记者了解到,玉米塑料骨钉的价格比不锈钢骨钉高出50%左右,但是大量的患者为了避免两次手术的痛苦,会选择玉米塑料骨钉。

  ﻫ  玉米塑料在组织工程支架方面的应用则是不可替代的,皮肤组织工程中的皮肤培育支架一直都是困扰的问题。

玉米塑料支架在皮肤培育成功后直接降解成二氧化碳和水,可以在很大程度上缓解患者的痛苦。

 

海水中的二氧化碳系统

水中溶解有大量的碳化合物,其中无机物的主要形式有HCO3-、CO32-、H2CO3和CO2。

溶解CO2可以与大气中的CO2进行交换,这个过程起着调节大气CO2浓度的作用。

工业革命以来,由于大量使用矿物燃料,排放大量CO2,使大气CO2浓度上升,形成所谓“温室效应”,影响了全球气候变化(图4—6)。

因此近年来对大气与海洋的CO2交换过程十分重视,开展了广泛的国际合作,进行了大量研究工作。

CO2海气交换的研究是JGOFS(全球海洋通量研究计划)的重要组成部分。

ﻫ ﻫ 早期的化学海洋学研究就已经知道海水的二氧化碳系统是维持海水有恒定酸度的重要原因,这是由于在海水中存在下列平衡:

ﻫ 

  这个平衡过程控制着海水的pH,使海水具有缓冲溶液的特性。

增加大气的CO2也增加了海水中的无机碳总量,同时增加海水的缓冲容量,引起海水酸度增加,不利于更多的CO2进入海水。

  ﻫ 海水的pH值

  ﻫ 海

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