海大 选修 趣味化学论文

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化学在生活中的应用

趣味化学

主楼413 周二第五大节 陈亚胜

2013年11月26日

化学在生活中的应用

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摘要：

本文从生活实际上的例子来阐述化学的广泛应用与发展。主要举了有关生活，材料，科技，食品等方面的例子，并对原因进行了具体的阐述。

关键词：化学、生活应用

1、净水能手——明矾

说起明矾，人们对它是很熟悉的，也有人管它叫白矾，化学名称叫硫酸钾铝。然而明矾不只用作化工原料，它还是一个净水能手呢！原来，水中的泥尘被明矾“捉”住以后，一起下沉到缸底了。那么，明矾为什么能“捉”住水中的泥尘呢？这得先从水的混浊的本身谈起。水中那些特别小的泥土和灰尘，由于重量很轻，所以它们不容易沉淀下去，在水中“游荡”，使水变得混浊。另外，这些微小的粒子还有个特点，就是它很喜欢从水中把某种离子拉到自己身边来，或者自己电离出一些离子，从而使自己变成一个带有电荷的粒子，这些带电荷的粒子往往都带有负电荷。因为同性电荷排斥，异性电荷吸引，所以这些都带负电荷的粒子互相排斥而靠不到一起，它们没有机会结成较大的粒子而沉淀下来。明矾一遇到水，就发生水解反应。硫酸铝和水作用后生成白色絮状的沉淀物——氢氧化铝。所生成带有正电荷的氢氧化铝，一碰到带有负电荷的泥尘颗粒，就彼此“抱”在一起。这样，很多粒子聚集在一起，粒子越来越大，终于双双沉于水底，水就变得情澈透明了。简单的说是铝离子水解 。

2、氯化铵的妙用——防火布

当我们将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中，片刻之后，取出晾千就成防火布了。将这块经过化学处理的布用火柴点，不但点不着，而且还冒出白色的烟雾。这是什么道理呢？原来，经过这种化学处理的棉布（防火布）的表面附满了氯化铵的晶体颗粒，氯化铵这种化学物质，它有个怪脾气，就是特别怕热，一遇热就会发生化学变化，分解出两种不能燃烧的气体，一种是氨气，另一种是氯化氢气体。

NH4Cl—>NH3(气）＋HC1(气）

这两种气体把棉布与空气隔绝起来，棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧的同时，它们又在空气中相遇，重新化合而成氯化铵小晶体，这些小晶体分布在空气中，就象白烟一样。

3、高分子智能材料

目前在新材料领域中，正在形成一门新的分支学科－高分子智能材料，也有人称机敏材料，高分子智能材料它是通过有机合成的方法，使无生命的有机材料变

得似乎有了“感觉”和“知觉”。这类材料在实际中已有了应用，并正在成为各国科技工作者的崭新的研究课题，预计不远的将来，这些材料将进入到我们生活中。 数千年来，人们建造的建筑物都是摸拟动物的壳，天花板和墙壁都是密不透风，以便把建筑物内外隔开。科学家正在研制一和能自行调温调光的新型建筑材料，这种制品叫“云胶”，其成分是水和一种聚合物的混合物，这种聚合物的一部分是油质成分，在低温时这种油质成分把水分子以一种冰冻的方式聚集在这种聚合物纤维的周围，就象“一件冰茄克衫”，这种象绳子似的聚合物是成串排列起来的，呈透明状，可以透过90％的光线。当它被加热时，这和聚合物分子就象“面条在沸水里”那样翻滚，并抛弃它们的象冰似的“冰茄克衫”，使聚合纤维得以聚在一起，此时“云胶”又从清澈透明变成白色，可阻挡90%的光。这一转变大部分情况下在两三度温差范围内就能完成，并且是可逆的。

建筑物如果具有象这样的“皮肤”，就可以适应周围的环境。当天气寒冷时，它就变成透明的，让阳光照班进来。当天气暖和且必须把阳光挡住时，它就变得半透明。一个装有云胶的天窗，当太阳光从天空的一端移向另一端时，能提供比较恒定的进光量。充满云胶的多层玻璃，不仅可作天花板，而且可作墙壁. 总之，高分子智能材料已成为材料科学的一个重要研究领域，各国科学家正在为此作不懈的努力。从人类发展的历史证明，每一种重要材料的发现和利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产力和人类生活带来巨大的变化，把人类物质文明和精神文明向前推进一步。可以肯定的说，终有一天各种各样实用的智能材料会大量出现在我们的面前。

4、合成材料在科学技术中的运用

1.高分子材料制造的半透膜

半透膜是一种只给某种分子或离子扩散进出的薄膜，对不同质点的通过具有选择性的薄膜。例如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉薄膜等。现代半透膜还用与多孔性壁（如无釉陶瓷）并使适当的化合物（如铁氰化铜）沉淀于其孔隙中制成。半透膜用于渗透溶胶和测定渗透压强等。生物吸取养分也是通过半透膜进行的。而用高分子材料经过特殊工艺制成的半透膜，它只允许水分子透过，而不允许溶质通过。用高压泵使处于半透膜一侧的原水压力超过渗透压时，原水中的水分子就能够透过半透膜进入另一侧，从而获得纯净水。 2.复合材料碳纤维

碳纤维是由有机母体纤维(粘胶丝、聚丙烯睛或沥青等采用高温分解法在1000~3000℃高温的惰性气体下碳化制成的，具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点，是一种力学性能优异的材料。其实，碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性，柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴向表现出很高的强度。碳纤维是由含碳量较高，在热处理过程中不熔融的人造化学纤维，经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。碳纤维作为高性能纤维的代表，属于高技术密集型产品，其生产技术复杂，产业发展涉及官、产、学、研各个环节。 3.导电塑料

导电塑料是一种高分子材料，是目前国际上一个十分活跃的研究开发领域，

已从初期的纯实验室研究发展到应用研究阶段，成为新一代电子材料。导电高分子材料按照其导电机理可分为结构型和复合型两大类。目前，结构型导电高分子材料的合成工艺较复杂，成本较高；而复合型导电高分子材料加工简单、成本低，因而被广泛应用于电子、汽车、民用等领域。

参考文献：[1]陈勇.导电塑料的研究进展[J].弹性体，2008，(02).

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