生活中的化学

本周上新的是《生活中的化学》，化抽象为具体，以一天时间为介绍顺序，早上、中午、下午、晚上身边分别会有哪些跟化学相关事物？看完提纲，我并没有急着看内容，而是觉得观察的重要性，生活离不开好奇，先列举了十大类自己每天会碰到的化学：厨卫清洁、美妆香水、西药、文具、衣着球鞋、汽车燃料、厨房锅具、餐桌调料、零食茶饮、各色酒类等……分完大类，我再思考每一个小类中跟化学的关联以及我个人的关注点，比如药品，我会关注说明书中化学合成后副作用的影响；零食方面会注重添加剂对孩子身体的影响，及是否含有反式脂肪酸；衣着方面，羊绒真丝的含量是否大于聚酯纤维；葡萄酒中为什么会有二氧化硫；电车跟油车比，哪个对环境更友好；品牌蚝油是不是也不能多吃，化妆品哪些成分对皮肤刺激更小……一旦好奇的阀门打开，问题便如泄洪一般汹涌澎湃。    等我再打开这本书的时候，有些问题已经有了答案，读起来也更加有趣和轻松。茶里面加牛奶不如加柠檬；食物也讲究酸碱中和；阳光与紫外线的关系；食物烹饪中的美拉德反应让我想到服饰的色系……笔者还有趣地提到，意大利孩子的化学不是化学老师教的，很有可能是生物老师…… 文科生不再彷徨，让化学变得热气腾腾，让知识变得活泼鲜跳。主动探索永远比被动接受有趣，学到了！

本书从一个普通人的早晨到晚上，娓娓道来生活中的化学。内容实在是没得说，作者的知识储备不是一般的大，我这个化学的PhD也有点招架不住的感觉。书中还提出了不少有挑战性的科学问题，实在是大家之作。读完感觉理化不分家，生化不分家。面对现实，我们只有理性和科学可以去解决现实的问题，而不是靠鼓吹意识形态和抗议。科学家不是工业的奴仆，他们是有自己的主张的、独立思考的大写的人！ 中学理科老师可以一读。有志科学的大学生可以一读。科学工作者可以一读。学文科的就跳过吧，实在是科学知识要求太高了，真不是贬低文科人。

希望我能摆脱愚昧一点点如同远古人对雷雨电等自然现象的恐惧，我也是一名化学恐惧症患者，原因很简单，因为无知。远古人用神话、图腾崇拜来面对无知，而现代人如果还用老方法，只会显得愚昧不堪。正如本书作者在前言中的寄托：“希望他们能摆脱愚昧，用一种超越表象的目光来观察我们周围的事物。”本书也进入了我的微读年度报告：使用ai问书次数最多的一本书，因为臣妾是真的啥都不知道哇。 我是化学的“五十步逃兵”，乐趣之一就是嘲笑“百步逃兵”。我比他们多懂的是：植物是化学大师。植物为了生存繁衍，会在自己的身体上制造各种色彩、剧毒或甜美、芬香或恶臭，而这一切发生的基础都是化学反应，用以适应环境，对抗或者招安不断前来滋扰的动物。所以，那些所谓“天然的都是好的，化学的都是有害的”说法只会笑掉我的大牙。而这种说法的一个变种是古法XX，比如古法榨油，就是使用低效的物理压榨法榨油，而现代榨油都用6号轻汽油浸出法，高效而纯粹。现实是古法榨油法死灰复燃，成了粮油生产商提高售价获得利润的法宝。这个场景如同巫师祭出威严图腾，一众不明真相的群众跪拜不起。 生活中这样的场景数不胜数，有些简单的让人发笑、有些复杂的充满诡异，不管怎样，不断追求真知、追求理性应该是身为人类的道德要求。而非在无知的魔爪下，关闭大脑，人云亦云，如同发光二极管一般，点亮然后熄灭。 前言 现实与传说：崇高的自然科学如何被妖魔化 · 聚丙烯的产品商品名合成方法。纳塔也因此获得了诺贝尔化学奖。 · 普遍存在的化学恐惧症使大多数人一听到化学就只想到化学的第三个方面，而完全忘记了化学的另外两个方面。 · 有一些难题，不是靠喊万岁或者抗议，也不是靠游行或示威来解决的，而是靠人类理性和对人类理性的信任，因为没有其他适合此问题的方法 · 最明显的一种观念就是：一切自然的东西都是好的，而一切化学的东西都是有害的。 · 在本书中，我会论述化学的前两个方面：一是化学是一门崇高的自然科学，能够揭示自然界最深层的秘密；二是化学是人类不可替代的盟友，它为提高生活质量做出了巨大贡献。 · 因为这本书的目的并不是要教给读者化学知识，而仅仅是想让读者更好地了解什么是化学。我还希望这本书能唤起读者的好奇心，希望他们能摆脱愚昧，用一种超越表象的目光来观察我们周围的事物。 · 那就是化学的历史。我认为了解某些思想是如何产生的是非常有用的。 · 科学成就从来都不是凭空而来的，它们的背后是一条漫长的道路，由个人和（或）集体的努力、天才般的直觉、尝试、错误、成功和失败组成。 第一章 早晨 · 能让石英晶体带动指针运动，使你讨厌的闹钟工作起来的是它的压电特性（piezoelectricity）。 · 通常，在常见的石英钟表中，我们运用的并不是基本共振频率，而是一种谐波，其频率值一般设定为32 768赫兹。这就意味着石英在一秒钟内振动了32 768次， · LED（Light Emitting Diode），即发光二极管 · 二极管主要应用于电流整流器（rectifier）中，将交流电转换成直流电。 · LED是一种将电能转化为光能的电-光换能器。 · 职责所在得上班呀。你得离开舒适的被窝，迎接漫长的一天啦！再看一眼你的闹钟。你绝对想象不到吧，这个看似简单，我们又再熟悉不过的日常用品中竟然包含了这么多的知识，这都是科学家们潜心研究的成果啊！ · 量子力学（Quantum Mechanics）是20世纪前30年发展起来的一个物理学分支，它表明对于电子等微观粒子来说，再谈论轨道概念已经没有意义了。事实上，微观粒子的行为与波相似 · 我们可以通过轨函（orbital）做到这一点，轨函实质上是一个数学函数，可以逐点计算空间中发现电子的概率 1.2 洗漱 · 表面活性剂（surface-active agents），因为它们能降低水的表面张力 · 表面活性剂，如肥皂，其分子结构具有两亲性：一端亲水，另一端疏水，这些分子被称为两亲分子 · 来解释体积相等且表面积最小的气泡如何对空间进行最佳填充。他们的研究表明，要保证这样的结果，泡沫中的气泡就得有两种不同的形状。四分之一的气泡必须是十二面体（dodecaedro）（具有12个五边形面的多面体），而四分之三的气泡必须是十四面体（tetrakaidecaedro）（具有14个面的多面体，2个面为六边形、12个面为五边形） · 在自然界中，最明显的固体泡沫之一就是蜜蜂和其他昆虫的巢穴。 1.3 早餐 · 溶剂萃取。一般来说，溶剂萃取就是利用需要分离的组分与溶剂中其他物质（化学家称为基质）的溶解度不同，从中分离出这种（某些情况下为多种）组分。 · 。如前面所说，每天只要不超过3杯咖啡（不管是否含咖啡因），你的身体就不会面临重大的健康风险。 · 喝茶时，咖啡因的作用在时间上更持久；而喝咖啡时，咖啡因的作用立竿见影，但很快就会消失。 · 最重要的多糖肯定是淀粉（starch）、纤维素（cellulose）和糖原（glycogen） · 利用太阳光和叶子的叶绿素（分子结构中心含有镁原子的复杂分子），植物能够通过以下反应将根部吸收的水分和空气中的二氧化碳转化为葡萄糖：6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2 · 此外，还含有具有杀菌[如甲酸（formic acid）]和抗菌[如防御素-1（defensin-1）特性的酶和物质。这些物质能够使蜂蜜得以长期保存， 1.4 上班 · 所以天空呈现蓝色多亏了有大气层作为扩散介质。在没有大气的情况下，天空会呈现黑色，宇航员在地球大气层外的旅行证实了这一点。 · 为什么在黎明和日落的时候天空反而呈现出红色？在这种情况下，所涉及的现象不再是光的散射，而是空气中的分子对辐射的吸收。 · 冰的融化过程会从外界环境中吸收热量，这样就会使物质温度逐渐降低 · 汽油的质量是根据其抵抗压缩过程而不自燃的能力来评估的。这种能力叫作抗爆震能力。 · 根据一些统计数据，安全气囊的使用使正面撞击的死亡率降低了30%。所有因安全气囊而活下来的人，都应该感谢安全气囊里的这个化学反应。 · 非牛顿流体（non-Newtonian fiuid）。与其他流体不同，彩泥的黏度不随温度而变化（如牛顿所述）。但是，当彩泥受到急速的机械应力（如被剧烈地拉扯或撞击到地板）时，它的黏度就会增加。 · 石化工业本身就是以炼油厂的各种馏分为原料获得半成品，再由二级或精细化工行业使用[插图]。石化产品的数量巨大 · 所以石油代表了珍贵且不可替代的矿产资源。 1.5 办公室 · 纸张一般根据克重来分类，克重是指每平方米纸的重量。克重值可以从10克/平方米（厚度为0.03毫米的纸张）到150克/平方米（厚度为0.3毫米的纸张）不等。对于厚度为2毫米的纸张，克重值可以达到1200克/平方米。普通复印纸一般为80克/平方米。 · 我们所说的光仅代表电磁波的一部分，它们的频率值在435～790太赫兹（即一千亿赫兹）之间，或者说波长为400～700纳米。 · 它是红色的，因为存在于花瓣中的物质几乎吸收了所有白光的成分，但红色的成分却被反射到我们的眼睛里。仅仅是这个简单的观察，我们就明白了光和物质是可以相互作用的。 · 凡是有颜色的物质，必然吸收了某些白光成分。我们所看到的是与被吸收的颜色相对应的互补色 · 实际上，白色和黑色并不是真正的颜色，白色只是所有颜色的总和，黑色只是所有颜色的缺失。 第二章 午餐 · 人类是异养生物，这意味着我们不能像自养生物那样，从无机物中自动合成我们所需要的有机分子。 · 这三种物质被称为宏量营养素 · 除了厨师的功劳，还要归功于一种化学反应：美拉德反应，而且它也许是整个美食界最重要的化学反应。 · 美拉德发现了一种特殊反应，这种反应可以在蛋白质的氨基酸和细胞中的糖之间发生。 · 牛肉中含有足够多的糖类来参加反应。 2.2 胃口大开 · 沃勒通过使用其他试剂完善了合成过程，顺利获得了高纯度的尿素。所以我们说他成功地从无机化合物中合成了一种有机化合物。 第三章 下午 · 胃液的产生是由于迷走神经的刺激（味觉、咀嚼和嗅觉以及心理的反射）和局部机制的作用（如胃胀气和胃内存在食物）。 · 凡是无定形的固体，也就是非晶体，都叫“玻璃”。从微观角度来看，玻璃的结构是无序的，与液体的结构非常相似。尽管玻璃的黏性很高，但它仍然可以被认为是液体。 · 当我们踩在冰层上时，我们的体重会使鞋底产生压力。这种压力会使冰块局部融化，从而在脚下形成一层薄薄的液态水膜，我们就是在这上面滑倒的 · 化学中的“氧化”一词不仅是指与氧的结合反应，更普遍一点来说是指化学物质失去电子的任何过程（与氧的结合也包括在这个定义中）。而还原则是指任何获得电子的过程。 3.2 下班后的放松 · 拉瓦锡的伟大贡献在于，他系统而严谨地将伽利略的定量方法引入了物质转化的研究中，将物质从定性到定量的转变开拓到极致 · 同时，他也彻底地消灭了几千年来围绕物质世界的一系列模糊的规则和晦涩的真理。 第四章 傍晚 · 切洋葱时发生的反应正是极易挥发的丙烷硫醛亚砜对眼睛产生了刺激，当它与角膜上的水液接触时，会与水反应，释放出硫酸。 4.2 饭后 · 因此所有的化学反应都伴随着电子的转移（见第一章第2节拓展：化学键）。对化学家来说，电子就像神一样，没有电子就不会有化学！ · “等离子体”是指由正离子和电子（同样来自气体原子的电离）的集合体组成的离子化气体状物质。它被认为是物质聚集的第四种状态，其他3种是固态、液态和气态。 · 火药的助燃剂（氧气）不是由空气提供，而是由组成火药的混合物中的一种固体成分（硝酸钾）提供。 · 《科学》杂志曾在1992年将一氧化氮分子评为年度最佳分子 · 这里的伪医学做法指的是那些所谓的替代性或补充性药物，它们的原理通常基于已淘汰的科学概念 “活性成分”指能对人体产生药理或生理作用的物质，如中成药中的羟基红花黄色素A、护肤品里的维生素C、青蒿素等，它们需经实验验证并以一定浓度到达靶点才能发挥功效。 5.2 分子与大脑 · 因为我们一生中大约有三分之一的时间是在睡眠中度过的，而且据估计，睡眠中大约有四分之一的时间被梦境所占据。因此，在我们的一生中，我们会做大约五万个小时——也就是大约六年时间的梦。 结尾 · 那些有化学恐惧症的人应该认真思考这些事情。他们会意识到，化学物质可以产生恐惧，但它也可以作为保护自己免受危险的工具。如果这在生理层面是真的，那么在社会层面也同样是真的。

一本不错的物化科普书，贴近生活；作者的物化知识与物化发展相关历史都很丰富，以随处可见的现象变化、机械运动为引，叙述其原理，方便人们对照想象，点醒了我心中诸多曾泛起好奇却不曾追寻下去的问题，如打印机的运作原理、照片成像所运用的化学知识等；缺点是不太适合作为入门读物阅读，需要有一定程度的物化基础知识，整体而言还是值得推荐一阅的。

【不幸的是，我们从来都不缺少政治阶层对科学的无知和疏忽的例子】 在我们还是封建王朝，下跪磕头麻布草鞋的年代，西方就已经开始了各领域的科学研究，路漫漫其修远兮，要努力追赶超越他们，希望少一点拖后腿的政治家。 作者沿着人每天睁眼后的生活轨迹娓娓道来，从科学理性的角度详解生活中的化学反应，学到了很多知识，不过对于数理化不及格读者来说，很多地方还是知其然，不知其所以然。

以一天为线索，切入点很奇妙，跟随一个普通人从起床到入睡的24小时，串联起身边的化学，但是对于化学小白来说，读起来有点吃力。

[呲牙][呲牙][得意][得意]最近情迷化学。 意大利的科普化学历史的新书《生活中的化学.2022.》 读一读科普类的书，感觉和菠萝英子，李博士的《癌症的真相》一样好读，有科普性。 最近参加了两个月读书会，和户外爬山。 又认识了好几个准00后的，南大物理系半导体学院的才女。 南理工的化学才女。 [破涕为笑][捂脸]可能遇见的多了，我也心态躺平习惯了。 缺啥补啥知识。 不然下次人家和我讨论空军飞机的化学材料隐形，伪装我也不太懂。 最近今年2024，无人驾驶，和无人车倒是我的强项。 刚好萝卜快跑也活了。 现在爬山群牛人越来越多了。 在南京户外行爬山也遇见过南理工的博士小情侣。 男朋友是科研院的深度学习算法工程师，女朋友是南理工的研究生。[强][强][抱拳][抱拳] 南京爱学习的人的00后还是很多的，尤其是南大，南航大，南理工，东南，南师大。 [呲牙][呲牙]

在读这本书之前，化学对于我来说只是过往书本里的一道道习题，读了这本书之后，才发现生活的每一处几乎都有着化学的参与。作者用一个普通人的一天，展现了化学是如何与生活息息相关。阅读的过程如同在看一部科普纪录片，很多习以为常的事物背后都有着化学的参与，丰富的知识点让我大开眼界。对于书中大量的化学式、专有名词，我的建议是跳过，享受有趣的科普就好。

作者通过写人一天中遇到的各类事物中，体现化学与我们息息相关，无处不在，让读者真正了解化学，而不是将化学认为是有害得东西。书中内容很丰富，但趣味性不高，知识密度很大，专业术语非常多，对普通读者不太友好。对于有一定化学基础的，能更好读懂这本书的人来说，作者为化学正名的意图又没有必要了。

物质，能量，信息，是万事万物组成的基本元素。