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第22章 生活中的化学

一 水

各种动物、植物都离不开水,对于人来说,水的意义和价值显得颇为重要。水是人体不可缺少的部分,约占人体重量的70%。肌体内各种化学反应必须在氢离子及电解质浓度较恒定的体液中进行,而体液则是由人体中的水及溶解在其中的酸、碱和盐电离出的离子(电解质)所组成,可分为细胞内液和细胞外液(组织间液及血浆)两部分。水、电解质及酸碱失衡会影响许多器官的功能,尤其是肌肉收缩及神经传导功能。正常肌体水的出入量是平衡的,间脑的口喝中枢调节水的入量,水通过人体食入的各种食物及直接饮水的方式进入体内,其中直接饮水是最重要的方式,而常温下休息时由体表及呼吸蒸发的水分每24小时约为800毫升,肾脏每24小时的排尿量约为1~2升,一般说来,一个健康的成年人每昼夜要2500毫升的水。不过在温度升高,湿度下降或剧烈运动,大量出汗等情况下,人体也会丧失大量水分,所以人体所需的水量并非恒定不变的,水的作用是巨大的,它有助于血液流动,体温调节,营养物质的消化和吸收等的正常进行。由于气候炎热,劳动或运动时大量出汗,人体内的水分和盐分会大量丢失,严重时可引起中暑。此时人体需要通过喝水补充水分,而饮水不当则会引起水中毒或其它疾病,水虽然被喻为“生命之源”,但是在饮水过程中应做到恰到好处,科学合理。

江水中所含的主要成份大致分为三类:1.溶解盐类(主要表现水的天然性质,如PH等);2.固形物(泥沙等);3.有机物、细菌(天然、污染)。另外,按专业分为四类:感观性状和一般化学指标(颜色、PH等),毒理学指标(重金属、有机物),细菌学指标和放射性标(另注:影响水PH值的主要成份为HCO3-)。

用氯气消毒,它在水中反应生成次氯酸,如下面方程:

Cl2+H2O=HCl+HClO

次氯酸可以杀死在水中的细菌和未能过滤出的微生物及杂质,且具有漂白作用。加入水质净化剂基本上不改变水的化学成份,大部分溶解物不能被去除。净化剂主要是铝盐(AlCl3)铁盐(FeCl3)等或者二者的复合物。攀市主要选择铁盐净水,因为铝盐对人的大脑和智力有一定的损害。在此过程中人体生长需要的Ca2+和Mg2+或一些矿物质也不被去掉,而重金属之类有毒物质已经被除去,对人体不构成伤害。杀菌剂多为氯气或次氯酸钙,所以有时我们打开水龙头会发现水体呈乳白状,这是Ca2+的作用。通过“自来水”这节叙述,我们对水有了一定的认识,但只要记住自来水要烧开喝才好。另外还可以在烧开的自来水里放少许茶叶,不但口感好而且茶叶中还含有茶碱,它可沉淀水中杂质,起到净化水作用。

你会喝水吗?

无论是自然流动的江河水,还是刚汲取的地下水(又称井水)或自来水,这些新鲜的活水水分子结构都是呈链状,在流动状态下可维持链状结构不变,使水新鲜。研究表明:新鲜水,尤其是20~25℃的新鲜凉开水,内聚力增大,分子间更加紧密,具有与细胞内分子十分接近的生物活性,容易透过细胞膜进入细胞内,被细胞很快吸收利用。经常饮用新鲜水,体内血液中血红蛋白含量将会增加,可携带更多的氧供给各组织器官,促进机体的新陈代谢。新鲜水可提高体内乳酸活性酶的活性,加快肌肉中的乳酸代谢,防止酸性物质侵蚀细胞,有利于消除疲劳,使人精力充沛,容光焕发。瓶装纯净水在生产、使用、存储过程中同样可能因发生一次或二次污染而变得不卫生。一次污染可能源于原水,生产环境及生产工艺上的问题;二次污染则可能出在盛水容器,饮用方式或产品有效期上。特别是二次污染,专家们已经指出,不含任何具有保护作用的矿物质的饮用纯净水中,任何有害物质的作用均会被放大,这种水中少量的有害物质会比硬水中同等量的有害物质对我们的健康产生更有害,更消极的作用。当纯净水装入未经彻底杀菌消毒的容器中后,空气中或容器里的有害物质就会进入水中,并在毫无抑制的环境中迅速扩散或繁衍,成为不卫生、不健康的水。我们在采访怡康纯净水时看到:工作人员进入产房以前都要经过地足消毒和风淋室消毒。工人们先要将重复使用的纯净水桶内外用洗涤剂洗涤,再放上流水线,经过水洗、消毒水洗涤,蒸干等等11次高压清洗和消毒。即使是这样,我们也毫无把握灰尘和细菌可能不再浸入。不过从任何意义上讲,我们都不可能喝到一点儿灰尘或细菌都没有的水,只能降低到一定标准。那么我们应该选用怎样的饮用水呢?先来看看下面这种水。

为了消除当前大众对纯净水“太纯净,无营养”的顾虑,许多纯净水公司又推出了一种叫“矿化水”的饮用水品种。它是在纯净水的基础上,添加人体所需矿物质的矿化液制成的。因此这些常量及微量元素(如钙Ca、镁Mg、锌Zn、锶Sr、锂Li、硒Se、铁Fe、锰Mn、钴Co等)呈离子状态,溶解性好。但是,是不是这种“矿化水”既纯净又营养还很易被人体吸收呢?其实不然,矿化水必竟不是天然的产品,并且还不易被人体所吸收。如果经常饮用这样的水还极易患胆结石等一些症结,所以它不但不能为人体提供必要能量,反而还对人体有所损伤。因此,不易过多饮用这类水产品。

为满足消费者的需要,市场近几年选择了一种既有营养,又天然的饮用水产品——山泉水、矿泉水。纯净水既无营养又是呈弱酸性的水,对人体是大为不利的,而山泉水和矿泉水的自然水体大部分都呈弱碱性。弱碱性的水可以预防或缓解人体的一些疾病。长期饮用这样的水还有利于调节人体内的酸碱平衡,对人体有一定的益处。在泉水中又出了偏硅酸型的泉水,它对调节人体内的酸碱平衡也有一定作用。

钙(Ca)的作用。

人体内,99%的钙元素以羟基磷灰石结晶的形式存在于牙齿和骨骼中,其余1%的钙元素大多存在于软组织、细胞外液血液中,这部分钙统称为混溶钙池钙,它与骨骼钙维持动态平衡。混溶钙池钙是维持所有细胞正常生理状态所必需的,它对心脏的正常搏动、肌肉和神经正常兴奋性的维持、一些酶系统的激活作用、细胞膜通透性等均具有重要影响。因此,在人体内混溶钙池钙亦可称为生理活性钙。在水盐代谢过程中,混溶钙池钙易随尿、汗排泄物逸出体外。当通过膳食摄入的钙量不足或食物钙源的溶解性差而导致吸收率低时,骨骼钙向混溶钙池钙迁移,以维持混溶钙池钙的相对恒定,保证人体生理活动正常进行,若较长时间缺钙,则会引起骨质软化及骨质疏松症。 在我国,人们的膳食组成中植物性食物较多,含钙低,且多以植酸盐、草酸盐等难溶性钙盐形态存在,吸收率低,因而钙是我国居民膳食中最易缺乏的矿物质营养之一。

磷(P)的作用。磷是组成人体的重要元素,人体内约含磷1?4%。磷在人体中分布的质量分数为:骨85?5%,牙齿0?4%,软组织14%,血液0?3%,体液0?3%。无机磷多以羟基磷灰石Ca5(PO4)OH存在骨与牙齿这类硬组织中,血液中有可溶的H2PO4-/HPO42-缓冲对,可维持血液的酸碱平衡。

人体中还有多种由磷酸根与某些有机基团结合而构成的物质。它们在人的生命活动中起着重要的作用其中最重要的有在高中生物中介绍过的核酸和三磷酸腺苷(ATP)等。

核酸分为脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA两大类,它们是由脱氧糖和核糖分别与磷酸根、含氮的碱基(腺嘌呤、胞嘧啶等)构成的高分子化合物。对人类(以及其他生物)的生长、遗传、变异等现象,核酸都起着重要的决定作用。

核糖和腺嘌呤构成的腺苷与三个相连的磷酸根结合而成的三磷酸腺苷是人体(以及其他生物体)各种生命活动所需能量的直接来源。

综上所述,可见磷在人体内的作用广泛、重要,是人体必需的元素。成年人每天需磷约1?3g。许多食物如:牛奶、蛋、鱼、瘦肉、米饭、蔬菜中都含有磷。磷来可以磷酸的钙盐或钠盐存在于发酵粉及用它加工所得的食品中。可乐类饮料中富含磷酸,但饮用过多时血磷深度上升,破坏Ca/P比,与血中Ca2+作用生成Ca3(PO4)2沉淀,降低血钙浓度。为了维持血钙浓度的稳定,不导致骨中钙的溶解、损失,诱发骨质疏松和软化。所以人的食物要注意钙磷比例。

必须十分注意的是,磷的许多化合物有毒,如品种很多的有机磷杀虫剂,无机磷化合物如PH3,PCl3,PCl5,P2O3等等。其中有的有剧毒,如某些有机磷杀虫剂,PH3,P2O3(以及单质白磷)等。

三镁的作用

“人体健康催化剂”的镁,不仅可以战胜 疲劳,而且还有利于肌肉生长。一些科学研究现已证明,镁和钙一样,有画于骨骼成分的形成和调节心脏功能及血液循环。此外,它还有利于肌肉组织的真正生长。专家们认为,人体的许多器官和组织一旦缺乏这种微量元素,其后果不堪设想。有骨骼中,镁的含量占人体镁总含量的60%,其余的40%分散在肌肉、血液、肝脏和人体软组织中。镁对肌肉和神经功能的正常发挥起重要作用。人体缺镁的严重后果是,肌肉痉挛、极度疲劳、身体虚弱、注意力分散、神经紧张、心动过速和头晕目眩等。专家们还认为,运动员应更注意增加镁的摄入。这主要是他们运动量过大,出汗过多的缘故,大量出汗会使人体中的这种微量元素自然流失。另外,运动员还从尿液中排出大量的镁。

四硒(Sn)

硒是人类生命必需的元素之一,硒是免疫系统里抗癌的主要元素。它的免疫作用,一是在体液(血液、分泌液、细胞外液等);二是在细胞内。在前者中,硒能提供红细胞的抗体功能,增加免疫球蛋白;在后者中,当缺含水的络合结构的Se时,减少巨噬功能数目和杀灭致疫型细胞。硒能提高淋巴细胞的分丝分裂及增殖作用。硒还能使中性粒细胞(PMN)产生活性氧化代谢物(ROS),直接可以杀伤肿瘤细胞。硒对艾滋病(AIDS)很敏感,测试表明,所有艾滋病患者,其硒的含量太低,所以有些学者说"低硒是艾滋病的病因之一"。硒与人的衰老有密切关系,美国科学委员会提出每日饮食中需要硒如下:大于7岁:50-200微克;4-6岁:30-120微克;1-3岁:20-60微克;0.5-1岁:10-40微克;最大的安全摄取量<750-800微克/天,这相当于10瓶爱可乐生生态水中的硒含量(50微克/瓶)。硒的摄入量过多则会使人中毒。含硒最丰富的食物有肉类、海产品、谷物、等,在缺硒的地区,应有医生指导下补弃硒的摄入。硒:硒在小麦、玉米、芝麻、大白菜、蘑菇、大蒜、芦笋、洋葱、莴苣、南瓜、和海产品中含量较丰富。

五、铁(Fe)

铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成而促进造血。在血红蛋白中的含量约为72%。人如果缺铁就会引起贫血,就会降低血红蛋白结合、运载和释放氧的功能。铁元素在菠菜、瘦肉、蛋黄、动物肝脏中含量较高。

六、铜(Cu)

正常成人体内含铜100-200毫克。其主要功能是参与造血过程;增强抗病能力;参与色素的形成。铜在动物肝脏、肾、鱼、虾、蛤蜊中含量较高;果汁、红糖中也有一定含量。

七锌(Zn)

锌对人体多种生理功能起着重要作用。参与多种酶的合成;加速生长发育;增强创伤组织再生能力;增强抵抗力;促进性机能。锌还是直接参与免疫功能的重要生命相关元素,在缺锌、缺含水络合结构的条件下,T细胞和巨噬细胞的功能和数目急剧下降,还对淋巴器起萎缩作用。正因为锌有免疫功能,故白血球中的锌含量比红血球高25倍。孕妇缺锌就会导致畸形儿、智力低下等。少儿缺锌就会严重影响智力的发展。但是,从机理上看锌是通过酶的活性中心起作用,故过量的锌往往不能与酶定量络合,反而引起副作用,所以控制锌过量也是必要的。锌在鱼类、肉类、动物肝肾中含量较高。含锌量较高的常见蔬菜是土豆。

八氟(F)

氟是骨骼和牙齿的正常成分。可预防龋齿,防止老年人的骨质疏松。含氟量较多的食物有粮食(小麦、黑麦粉)、水果、茶叶、肉、青菜、西红柿、土豆、鲤鱼、牛肉等。

九 别把毒气装居室里

装修材料挥发出的最多的有害气体是甲醛,它是一种无色易溶的刺激性气体。室内含量为01毫克/立方米时就有异味和不适感;0.5毫克/立方米可刺激眼睛,引起流泪;0.6毫克/立方米可引起咽喉不适或疼痛;浓度高时可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘,甚至肺水肿。长期接触低剂量甲醛还可引起呼吸道疾病和月经紊乱、妊娠综合征,甚至引起鼻咽癌。

另外,隐藏在防水涂料等装修材料中的苯系物也是人类的一个致命大敌。由于苯会散发一股芳香的气味,容易使人忽视它的毒性。因此,苯系物中毒事件比比皆是。仅1999年北京范围内由苯系物中毒或死亡的恶性事件就有多起。1999年7月20日,在北京青年湖工地,19人因施工防水涂料而导致苯中毒。在北京三渡河卫生院改建工程中,工人在给废水处理池做防水处理时,有5人苯中毒,其中2人死亡。除此之外,建筑施工混凝土、沙子灰里添加早强剂“尿素”造成的“氨气”,大理石、电器密集造成的“氡气、超高频、微波”等,也对人体健康造成了极大的危害。

十 小心煤气

在冬天烧煤炉时,由于门窗紧闭,房间里不通风,产生的一氧化碳无法扩散到室外去,人吸多了就会中毒。一氧化碳没有颜色,也没有气味,被人吸入后,它能与血液中携带O2的血红蛋白(Hb)形成稳定的络合物COHb。CO与Hb的亲和力约为O2与的Hb230~270倍,所以CO透过肺泡进入血液,抢先和负责输送氧气的红血球里的血红蛋白发生络合反应,COHb一旦形成后,就使血红蛋白丧失了输送氧气的能力,所以CO中毒将导致组织低氧症。煤气中毒轻者会头晕心慌,重者昏迷不醒, 甚至死亡。空气中一氧化碳的含量达到万分之几的时候,人就会中毒。如果血液中50%的血红蛋白与CO结合,即可引起心肌坏死。但是,人们往往有一种错觉,认为煤气有呛鼻味,没有闻到怪味道就没有煤气。其实,煤炉里散发出的刺鼻气味并不是一氧化碳的味道。有的煤含硫较多,燃烧后产生的废气里有二氧化硫。呛鼻的气味就是它那里来的。因此,用闻味来判断有无一氧化碳是不科学的。含硫量低的煤炭燃烧时没有呛鼻的气味,但照样产生一氧化碳。要防止煤气中毒,必须给炉子装上烟囱,让煤气经过烟囱排放到室外。

如果你对周围的事物仔细观察的话,一定会问:既然煤气没有臭味,为什么做饭用的管道煤气和液化石油气都有一股难闻的臭味呢?其实,煤气或者液化石油气,本来都没有臭味。煤气里的主要成分—— —氧化碳、甲烷或者氢气,都是无色无臭的气体。液化石油气的主要成分丙烷、丁烷、丙烯、丁烯,有点汽油那样的气味,也并不臭。

没有臭味人们不知道空气里是不是有煤气,中毒以后还不知道。有臭味可以使人警觉,很快发现漏气了,马上采取措施,防止发生爆炸、火灾和中毒事故。什么样的物质可以担任“臭味报警”的角色呢?人们发现,由硫醇担当这个角色,再好也不过啦。硫醇是一类奇臭难闻的物质,黄鼠狼的屁臭气冲天,就是由于含有硫醇。人们的嗅觉对硫醇的臭味非常敏感。因此,生产煤气、液化石油气的工厂特意在燃料气里掺进一点点这种臭得出奇的醇硫,充当臭味报警员,以便闻到这种臭味时,可以及早发觉有煤气,赶快采取措施。

十一  除冰箱异味的方法

冰箱为什么会产生异味?贮藏在并向内的含蛋白质的食物腐败时会放出一种叫硫化氢(H2S)的气体,腐败的臭鸡蛋就放出这种难闻的气体。除去冰箱内异味的简易可行的有效方法是:一是橘子皮法。吃完新鲜的橘子后,把橘皮洗净晒干,分散放入冰箱内。3天后,打开冰箱,清香扑鼻,异味全无。二是茶叶法。吃完新鲜的橘子后50克花茶装在纱布袋中,放入冰箱,可除去异味。1个月后,将茶叶取出放在阳光下曝晒,可反复使用多次,效果很好。三是小苏打(碳酸氢钠)法。取500克小苏打分装在两个广口玻璃瓶内(打开瓶盖),放置在冰箱的上下层,异味能除。四是蜂窝煤法。将燃烧过的蜂窝煤完整地取出,放入冰箱内(为了使冰箱内干净,可将其置于一盘内),放置一两天后即可去异味。

十二 怎样除去衣服上的污渍

一件漂亮的衣服,一旦被污渍污染,则很不美观,下面向您介绍几种常见的污渍的简易的除去方法:

1、汗渍

法一:将有汗渍的衣服在10%的食盐水中浸泡一会,然后再用肥皂洗涤。法二:在适量的水中加入少量的碳胺

[(NH4)2CO3]和少量的食用碱[Na2CO3或NaHCO3],搅拌溶解后,将有汗渍的衣服放在里面浸泡一会,然后反复揉搓。

2、油渍

在油渍上滴上汽油或者酒精,待汽油(或酒精)挥发完后油渍也会随之消失。

3、蓝墨水污渍

法一:在适量的水中加入少量的碳胺[(NH4)2CO3]和少量的食用碱[Na2CO3或NaHCO3],搅拌溶解后,将有蓝墨水污渍的衣服放在里面浸泡一会,然后反复揉搓。法二:将有蓝墨水污渍部位放在2%的草酸溶液中浸泡几分钟, 然后用洗涤剂洗除。

4、血渍

因血液里含有蛋白质,蛋白质遇热则不易溶解,因此洗血渍不能用热水。法一:将有血渍的部位用双氧水或者漂白粉水浸泡一会,然后搓洗。法二:将萝卜切碎,撒上食盐搅拌均匀,十分钟之后挤出萝卜汁,将有血渍的部位用萝卜汁浸泡一会,然后搓洗。

5、果汁渍

新染上的果汁渍用食盐水浸泡后,再用肥皂搓洗。如果染上的时间较长了,则可以用洗汗渍的法一。

6、铁锈渍

法一:在热水中加入少许草酸,搅拌,使草酸全部溶解,将有铁锈渍的部位放在草酸溶液中浸泡十分钟,然后再用肥皂搓洗。法二:用3-4粒维生素C药片碾成粉末后,撒在浸湿的衣服污处,然后用水搓洗几次,也可去除铁锈渍。

7、茶渍

将有茶渍的部位放在饱和食盐水中浸泡,然后用肥皂搓洗。

8、圆珠笔油渍

用卫生纸蘸少许酒精擦洗即可。

十三  你喝酒吗?

酒精(化学名叫乙醇)是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,分子式是C2H5OH,它是无色透明的液体,嗅之有特有的醇香气味。酒精易燃烧,变成二氧化碳和水,同时放出大量的热能。它能发生脱水反应和脂化反应等。

白酒中的有害成分及卫生指标分述如下:

(1)、甲醇

甲醇对人体有很大的毒性,食入4~10克就可引起严重中毒。甲醇的急性中毒表现有恶心、胃痛、呼吸困难、昏迷等症状。少量的甲醇会引起慢性中毒,表现为头晕、头痛、视力减退(不能矫正)视野缩小,严重者可双目失明,以及耳鸣等症状。甲醇在人体内有蓄积作用,不易排出体外,在人体内氧化成甲醛和甲酸,而甲酸的毒性比甲醇大6倍,甲醛的毒性比甲醇大30倍。正因如此,国家对白酒中甲醇的含量做了严格的规定:粮食白酒甲醇的含量不能超过0.12克/100毫升。薯类和代用原料的白酒,不能超过0.12克/100毫升。

(2)、醛类

白酒中的醛类主要是在发酵过程中产生的。主要是甲醛、乙醛和糖醛。乙醛的毒性是乙醇的10倍,糖醛相当于乙醇的83倍。经常饮用含乙醛高的酒容易成瘾。甲醛的毒性最大,饮含有10克甲醛的酒,就可以使人死亡。国家规定:一般白酒总醛量不易超过0.02克/100毫升(以乙醛计)。

(3)、杂醇油

杂醇油虽是白酒的重要香气成分之一,但如果含量较高,就会对人体造成危害,杂醇油的中毒和麻醉作用均比乙醇强,使饮用者头痛、头晕,所谓的饮酒上头主要就是杂醇油的作用。杂醇油的毒性作用随着分子量的增大而加剧.丙醇的毒性是乙醇的8.5倍,异丁醇为乙醇的8倍,异五醇为乙醇的19倍,杂醇油在人体内氧化速度很慢,停留时间长,故容易使人长醉不醒。国家规定:白酒中的杂醇油的总量不能超过0.15克/100毫升(以戊醇计)。

(4)、铅

铅是有毒的重金属,含量0.04克就可引起急性中毒,发生急性中毒的事故较少,主要是慢性中毒,表现为头痛、头晕、记忆力减退、四肢无力、贫血等。国家规定:铅含量不易超过1ppm。

(5)、******

白酒中的******主要与原料有关,如用木薯或野生植物酿酒,在酿造过程中分解为氢氰酸。******有剧烈的毒性,饮用者轻者中毒,重者死亡。国家规定:木薯白酒中******含量不能超过5ppm(以氢氰酸计),代用原料的白酒中******含量不能超过2ppm。

饮酒一定要适度