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火焰中发现新物质
  发布者:学科专家   来源:化学学科网  发布时间:2014-07-01

    对于一些人来说,没有什么事情比在星空下的沙滩上点起篝火或者冬日里在家中生起炉火,在温暖中昏昏欲睡感觉更美妙了。这次,科学家要彻底研究火,从化学角度理解火焰之谜。

  科学家在火中发现了新的化合物。美国科技中心视频新闻1216日在该网站通过视频介绍了科学家的新发现。这一发现破解了关于火的一些奥秘,并有可能帮助人们找到更清洁的燃料。

  克雷格·塔提耶是在加州一个国家实验室专门研究燃烧的化学家,他解释说,研究燃烧这一化学反应对设计出新的设备,以减少污染物排放有重要作用。

  燃烧过程中,发现新物质烯醇

  科学家研究火已有150多年,第一次在火里发现烯醇。在乙烯燃烧的火焰中,科学家发现了这种化合物。塔提耶说,他们感到吃惊,因为此前从未在火焰中发现这种分子,在火焰的模式图中也没有这样的描述。人们很早就认识了火焰中存在的酮类化合物,这种化合物和烯醇质量相同,因此人类一直没能在火中发现烯醇。

  他还说:我们非常了解燃烧,然而在一些细微之处也的确存在空白。燃烧是极为复杂的过程,在一团小小的火焰中也有几百种物质,它们相互发生着数以千计的化学反应。

  烯醇可能与污染存在联系

  塔提耶和来自不同国家的科学家组成研究小组,他们将燃烧过程中的上千种化学反应分类,发现大多数火焰中都含有烯醇,从技术上可以将它归入醇类化合物。塔提耶认为这类化合物可能和污染存在联系。

  它们是汽车排放的尾气形成过程中的重要介质,塔提耶解释说,几乎所有的燃烧过程从一开始就含有碳,结束时形成最终物质二氧化碳和水。木头燃烧是这样的,煤、原油、汽油燃烧也是这样的。同时还有一些微量的化合物,生成其他的污染物。

  据《探索》杂志报道,塔提耶用一种特殊设计、叫做同步加速器的高能辐射探测器分析了不同燃料总共14种火焰类型,分析出火中不同的化学反应过程。

  使用这个设备不仅能识别出火焰中的分子包含什么原子,还能够看清这些原子是怎样结合在一起的。这样,人们就可以辨别出包含相同的原子的不同分子。

  首先,一个防火的石英圆锥体将燃烧产生的气体抽入与之相连的真空容器内。然后,用一束强辐射线照射,气体中的一些成分因此带电,随即被探头发现,塔提耶就是这样发现了烯醇。

  烯醇的发现,帮助人们改进引擎污染现状

  他说:我们从火焰的任一部分提取出分子,经过质量分光计分析,实质就是根据分子的质量判定是什么分子。但是当分子质量相当时,就像烯醇和酮类化合物,科学家就得用射线照射分子,看看这些分子携带电子的紧密程度。同步加速器中的一个金属盘将分子打向一个带电极的探头。塔提耶根据带电分子到达电极所用的时间判断出是什么分子。

  这一新的认识或许能帮助人们设计新的引擎,减少污染物的排放,让天空更蓝,更清澈。

  塔提耶最后说,烯醇还存在于星际空间,更多地了解烯醇也能帮助科学家认识星际空间的物质存在形式。

  汽车尾气的危害

  城市里车来车往,人们很难避免吸入汽车尾气。你真正了解尾气中含有什么物质吗?

  一氧化碳、氧化氮是汽车尾气中主要的物质,它们会对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒,尤其是含铅汽油,对人体的危害更大。铅在废气中呈微粒状态,随风扩散。城市居民,尤其是街道两旁的居民会大大超过农村居民。吸入人体后,主要分布于肝、肾、脾、胆、脑中,以肝、肾中的浓度最高。

  几周后,铅由以上组织转移到骨骼,以不溶性磷酸铅形式沉积下来。骨中的铅一般较稳定,当食物中缺钙或有感染、外伤、饮酒、服用酸碱类药物而破坏了酸碱平衡时,铅便由骨中转移到血液,引起铅中毒的症状。

 

 
  相关评论 点击数:542     评论数:6    
游客     发表评论于:2014-7-3 15:49:59
很新颖,确实是值得化学界研究的课题。
陈群     发表评论于:2014-10-28 11:20:22
培养学生善于发现的能力。
游客     发表评论于:2014-11-24 10:26:27
实践出真知。有时细节创造辉煌
游客     发表评论于:2014-12-30 21:57:41
刚刚知道:燃烧是极为复杂的过程,在一团小小的火焰中也有几百种物质,它们相互发生着数以千计的化学反应。化学世界真是奇妙无穷!
马成珍     发表评论于:2015-10-9 17:57:58
燃烧是极为复杂的过程,在一团小小的火焰中也有几百种物质,它们相互发生着数以千计的化学反应。化学世界真是奇妙无穷!
游客     发表评论于:2014-8-8 10:01:09
大气污染啊
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