化學的神奇色彩
夜晚五顏六色的燈光，是化學家們玩的“魔木”；戀愛中的人，為什麼總愛戀著對方？月球上具備人類生存的化學條件，還有其他等等。化學真是一個“百寶箱”，充滿神奇的色彩。
在科學園地裏，化學是一位神秘的使者。它一時如迷霧，遮住了美麗的風景；它一時像星星，令我們心弛神往、魂牽夢繞。化學，正以它的神奇、詭秘，正以它在現代生活中發揮的巨大作用，閃爍著科技之光。
先從氣體說起。
每當盛大節日，人們總會放出各種氣球，它們五顏六色，繽紛絢麗，在空中高高地飄揚，把歡樂和喜悅帶給遠方的朋友，帶給全人類！要使氣球飛起來，裏麵要充滿最輕的氣體——氫氣。
難道不可以製造一種飛艇，裏麵充滿氫氣讓它具有真正的實際用途嗎？1900年，德國工程師齊柏林真的造了一艘這樣的飛艇，裏麵裝有九千多立方米氫氣。
但1937年，美國的一艘氫氣飛艇，在空中突然著火爆炸，乘客遇難，於是氫氣飛艇便開始被冷落。這時用氦氣製造的氦氣飛艇，便受到人們的歡迎。
由於氦氣密度比氫氣重一倍。它不會著火燃燒，也不與任何東西化合，所以非常地安全。
飛艇運載量大，耗費燃料少，它可以垂直起飛，垂直降落，不像飛機那樣需要專門的跑道；它還能在空中停留一段時間。這些給地質勘探、攝影和空中偵察帶來很大的方便。
每當夜暮降臨的時候，我們能看到五顏六色的各種燈光。這也是化學家們玩的“魔術”。……
將惰性氣體充入電燈泡裏，燈亮時，惰性氣體受到激發，便發射出它們的特征譜線，這就是人們常說的霓虹燈。
第一盞霓虹燈是法國化學家發明的。他們用氖氣充填到燈泡裏，氖在電場激發下，發射出紅光，氖燈的紅光穿透力很強，可穿過濃霧，因此，機場、碼頭以及水陸交通線的燈標就常用氖燈。
氬在電場激發下會發射淺藍的光，也用來製造霓紅燈。氦製的霓紅燈發射淡紅色的光。有的燈泡裏可以充進水銀蒸氣，就成了高壓水銀燈，它射出的光線是綠紫色的，有的人甚至把氦、氖、氬和水銀四種氣體，或兩種或三種混和氣體裝進燈泡裏，就得到了色彩絢麗的霓虹燈。
氙在電場激發下，可以射出類似太陽光的連續光譜，在燈管裏裝進氙氣（燈管要用石英玻璃製造），就可製成“人造小太陽”。它的功率可達2萬瓦，照明1千多個小時。一盞6萬瓦氖燈的亮度，相當於900隻100支光的燈泡。這種燈泡是本世紀60年代才發展起來的新型光源。
現在人們常常談到一種新名詞“溫室效應”。那麼什麼是“溫室效應”？它同氣體又有何關係呢？
通常人們把培養秧苗、養花、種菜的玻璃房，叫做溫室。當陽光透過玻璃，照射在室內物體時，物體吸收了陽光的能量而變暖。變暖的物體，又會以發出紅外線的形式放出能量，由於玻璃對紅外線的傳播有阻礙作用，室內能量就會增加，導致室內溫度升高，這種現象就是溫室效應。
大氣中的二氧化碳，也有阻礙紅外線傳播的作用。因此，當大氣中二氧化碳含量增多時，地球向外層空間傳播的熱量就會減少，氣溫就會升高，這就是現在人們關心的二氧化碳的溫室效應。
科學家們探測表明，在金星周圍的氣體中，二氧化碳是主要成分，那裏的氣溫要比地球高得多。美國公布的一份研究報告指出，100年前全世界每年進入大氣的CO2僅為9600萬噸，而目前已猛增到5.0億噸，預計21世紀將增加到80億噸。
地球氣溫的升高，會引起南北兩極冰山和高原冰川的消融，從而導致海洋水量增加，洋麵升高。科學家們預測，到2050年，世界洋麵將升高40—140厘米，果真如此，一些小的島國將要沉沒海中，對此，人類必須采用有效的對策，以減少二氧化碳的排放量。
二氧化碳是產生溫室效應的主要氣體，但不是唯一的氣體。一位科學家撰文指出：對未來地球溫度變化起重要作用的，除二氧化碳外，還有甲烷、一氧化二氮、氟裏昂—11、氟裏昂—12等30多種氣體。這些氣體也像二氧化碳那樣，能阻止地球向外層空間發出的紅外輻射，使地麵上溫度升高。特別是氟裏昂氣體，其溫室效應不容忽視。
二氧化碳氣體與我們的人類密切相關，有多種多樣的用途，但二氧化碳能做噴漆，你相信嗎？
通常我們用的油漆，都是具有揮發性的有機溶劑。徐上油漆後，溶劑就揮發出來，揮發的時間較長，而且還給環境造成汙染。汙染物中有許多有毒氣體和致癌物。
美國一家公司研製出一種用二氧化碳做溶劑的油漆，克服了常用油漆給人帶來的危害。二氧化碳是氣體，不能做溶劑。他們采用的辦法是：在一定溫度下增大壓力，使二氧化碳處於氣態與液態相互轉變的一種狀態。這樣，就可做溶劑使油漆溶解。所用二氧化碳是合成氨廠、煉油廠的副產品，並不需要製取。
使用二氧化碳噴漆，幹得快，光澤好，不會產生有毒汙染。
除了上麵介紹的一些氣體的用途外，近年來，科學家們采用以氫氣為基礎的氫、氦、氧混合氣，供深海潛水員呼吸，並已獲得成功。
在用空氣呼吸時，空氣中的氮吸入人體，若潛水員上浮時，就會由於迅速減壓而在體內留下一些氣泡，導致減壓病。
為改變這種狀況，人們曾用氦氣代替氮氣，以氦一氧混合氣供給潛水員呼吸。因為氦在人體裏的溶解度，比氮小得多，可降低減壓病的發病率。但由於氦的溶解度比氮還快，在使用上受到限製，所以並不理想。
現改用以氫為基礎的混合氣，試驗效果很好。潛水深度比以氦為基礎的混合氣提高2倍多，氫的價格隻有氦的1/20。科學家們曾把6名潛水員送至531米深處工作，每天工作數小時，情況良好。在海洋石油開發的工作中，潛水深度達1000米以上，也可采用以氫為基礎的潛水技術。
氣體供我們呼吸，給我們帶來幸福和歡樂，但有些時候，也給人類帶來諸多不利。
據有關資料報道，英國劍橋地區的孿生率，近年來有明顯上升的趨勢。人類孿生率在通常情況下為3/1000到13/1000之間，而這一區近年來高達16/1000。不僅如此，調查還表明，當地牛的多胎率也不斷上升。20年前，多胎率在2/100以下，近年來增到16－20%。
科學家們經過觀測，發現該地區孿生率的增加，可能是空氣汙染加重所致。這裏有兩個比工廠和兩個垃圾焚燒爐，長期排放大量有害的氣體。這個地區出生的孿生嬰兒的眼疾、支氣管炎、白血病的發病率，都有所增加。這都是環境汙染引起的。
除此以外，我們還常常提到“酸雨”和“酸露”這個新名詞。
“酸雨”就是指PH值小於5.6的雨、雪及其他形式的降水。“酸雨”中含有多種酸物質，但主要是硫酸和硝酸。這兩種酸是由於大氣的汙染物二氧化硫和氮氧化物，經過與水的化學反應生成的。
“酸雨”的危害，主要是造成湖泊江河酸化，可使魚類死亡，土壤酸化，導致作物和森林的生長能力下降；破壞植物表皮組織，降低葉片的光合作用，對建築物、金屬結構造成腐蝕等。
控製“酸雨”的最根本辦法，就是降低二氧化硫氣體和氮氧化物的排放量。
所謂“酸露”，是指樹木、作物上的露水珠，吸收了二氧化硫氣體和氮氧化物後，經氧化形成硫酸和硝酸，使露水珠的酸性增加。
在夜間，由於露水珠的酸性不大，危害較輕。日出以後，由於水分的蒸發，露水珠的酸變濃，酸性增強，樹木、作物和花草便遭危害。
科學家們經過實驗認為，酸露的危害，雖不像酸雨那樣嚴重，但比原來預想的要嚴重得多。它已成為危害樹木、作物的一個不能忽視的因素。
有關氣體的各種性質和用途，前幾章回有所介紹，不再多說了。
且說化學的奇妙之處，遠不止上麵描述的，它與我們每個人、每個家庭，真可謂水乳交融。
每當走在街上，你看到人們穿著漂亮的服飾，總會發出由衷的讚歎。其實，這也是化學的一大功勞。
服飾美，首先要講究衣料。古代的衣料主要是棉、絲、麻、毛四大類。被人們認為最高級的是蠶絲，因為它結實、均勻，用不著撚紡。
但蠶絲質量雖好，產量卻有限。1938年，美國最大的化學工業公司——杜邦公司的化學家經過研究，發明了一種像蠶絲一樣輕柔、斷麵呈菱形的化學纖維——“尼龍”。
從此，用化學方法製成的合成纖維便迅速發展起來。到現在，已經工業化生產的有幾十種，它們占人類全部衣著纖維的一半以上。
這樣，就使人們的衣著更加豐富多彩起來。
尼龍不僅可做成美觀的衣服，而且還可做成襪子、手套、尼龍傘等，久不變形、耐洗耐用。
過去，到了冬天，人們穿的是又笨又重的棉衣。而現在，人們都愛穿又輕又暖的羽絨服。其實羽絨服裏麵大多不是羽絨，而是形似棉絮的丙綸。丙綸在保暖方麵，比任何天然的和人造的纖維都好。所以，在禦寒方麵最受人們青睞。
人們的衣著美，除了需要好的布質外，還表現在色彩上。以前，總是“老四色”——紅、藍、黑、白。現在合成染料達500多種，各種色布不計其數。例如紅色，不僅有淡紅、桃紅、粉紅、橙紅、猩紅，而且還有深紅、紫紅……等等。真可謂五彩繽紛，光彩照人。
衣服可以通過化學方法製造，美麗的寶石也同樣可通過化學方法合成。
寶石，它質地純淨，亮晶晶、光燦燦，性能優異，價值連城。過去，它隻屬富貴人擁有，而今，它越來越多地進入普通人家。在戒指、耳墜、胸花上，都閃著它的光芒。
寶石之所以珍貴，一是因為它奇，具有耐磨性，硬度高，不怕腐蝕等優點；二是因為它稀，天然寶石相當稀少，且分布不均。天然寶石的產量如此少，遠遠不能滿足人們的需要，於是，促使化學家們向人工合成寶石進軍。
最初化學家們用氧化鋁和氧化鉻一起熔化，製得了紅寶石；之後，化學家們改進了方法，將純淨的氧化鋁用氫氧焰熔化後，加入少量鉻酸鉀，結果培養了紅寶石大晶體。從此，合成寶石便開始進入工業生產。
現在，在所有的合成寶石中，主要有三大類：剛玉係寶石、尖晶石係寶石和金紅石係寶石。上麵所說的紅寶石就是剛玉係寶石中的一種。因為剛玉係寶石主要是由氧化鋁製造的，天然的氧化鋁在礦物學上叫剛玉，故此得名。
剛玉係寶石的顏色最豐富、最鮮豔，因而也特別受到人們的喜愛。
近些年來，用香金屬製做的妝飾品、紀念品日漸增多。這些能帶在身上，到處散發香味的香金屬製品，又是怎樣製造的呢？
簡單地說，就是用多孔金屬或合金，含浸一定數量的香料而製成的。
多孔的金屬或合金，需用粉末冶金方法來製備：
先將不鏽鋼粉末或金屬鈦粉末（也可用金、銀等貴金屬粉），與減磨材料（如硬脂酸鋅）混合均勻。再將粉末壓製成型並在成型時保留大量的氣孔通道。為了能形成更多的孔道，以提高對香料的含浸量，應在加壓時，選擇適當的壓力，也可以在配料裏添加一些石蠟，以便在燒結時為氣體排出留下孔道。
最後，就是讓金屬含浸香料。
常溫下，自然含浸需要較長的時間，且含浸量也不高。采用真空含浸法效果較好，即先把金屬製品放進真空罐中，密封、抽走存在於金屬孔道裏的空氣，再把香料送入真空罐中，這樣，香料就會充分地進入金屬的孔道中。
香金屬除用著裝飾品外，還可用於其他方麵，如含浸誘魚上鉤的藥劑、含浸驅蟲、驅鼠的藥劑，含浸在人體中需要緩慢釋放的藥劑等。這些含浸物雖不是香料，也屬於香金屬的一種應用。
前文中說，衣服是用纖維合成的，盡管它瀟灑、漂亮，但卻經不住火燒。於是，化學家們經過努力，又發明了一種不怕火燒的衣料，你想知道嗎？
這種新研製成功的衣料，具有高強度和高彈性，在高溫下不收縮，接觸火焰也不出孔。在1200℃高溫火焰中放置40秒鍾，試驗結果既無收縮也無孔洞。