2025年高考火焰中發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)

　　對(duì)于一些人來(lái)說(shuō)，沒(méi)有什么事情比在星空下的沙灘上點(diǎn)起篝火或者冬日里在家中生起爐火，在溫暖中昏昏欲睡感覺(jué)更美妙了。這次，科學(xué)家要徹底研究火，從化學(xué)角度理解火焰之謎。

　　科學(xué)家在火中發(fā)現(xiàn)了新的化合物。美國(guó)科技中心視頻新聞12月16日在該網(wǎng)站通過(guò)視頻介紹了科學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)破解了關(guān)于火的一些奧秘，并有可能幫助人們找到更清潔的燃料。

　　克雷格·塔提耶是在加州一個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室專門(mén)研究燃燒的化學(xué)家，他解釋說(shuō)，研究燃燒這一化學(xué)反應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)出新的設(shè)備，以減少污染物排放有重要作用。

　　燃燒過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)烯醇

　　科學(xué)家研究火已有150多年，第一次在火里發(fā)現(xiàn)烯醇。在乙烯燃燒的火焰中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這種化合物。塔提耶說(shuō)，他們感到吃驚，因?yàn)榇饲皬奈丛诨鹧嬷邪l(fā)現(xiàn)這種分子，在火焰的模式圖中也沒(méi)有這樣的描述。人們很早就認(rèn)識(shí)了火焰中存在的酮類化合物，這種化合物和烯醇質(zhì)量相同，因此人類一直沒(méi)能在火中發(fā)現(xiàn)烯醇。

　　他還說(shuō)：“我們非常了解燃燒，然而在一些細(xì)微之處也的確存在空白。燃燒是極為復(fù)雜的過(guò)程，在一團(tuán)小小的火焰中也有幾百種物質(zhì)，它們相互發(fā)生著數(shù)以千計(jì)的化學(xué)反應(yīng)。”

　　烯醇可能與污染存在聯(lián)系

　　塔提耶和來(lái)自不同國(guó)家的科學(xué)家組成研究小組，他們將燃燒過(guò)程中的上千種化學(xué)反應(yīng)分類，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)火焰中都含有烯醇，從技術(shù)上可以將它歸入醇類化合物。塔提耶認(rèn)為這類化合物可能和污染存在聯(lián)系。

　　“它們是汽車排放的尾氣形成過(guò)程中的重要介質(zhì)，”塔提耶解釋說(shuō)，“幾乎所有的燃燒過(guò)程從一開(kāi)始就含有碳，結(jié)束時(shí)形成最終物質(zhì)二氧化碳和水。木頭燃燒是這樣的，煤、原油、汽油燃燒也是這樣的。同時(shí)還有一些微量的化合物，生成其他的污染物。”

　　據(jù)《探索》雜志報(bào)道，塔提耶用一種特殊設(shè)計(jì)、叫做同步加速器的高能輻射探測(cè)器分析了不同燃料總共14種火焰類型，分析出火中不同的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。

　　使用這個(gè)設(shè)備不僅能識(shí)別出火焰中的分子包含什么原子，還能夠看清這些原子是怎樣結(jié)合在一起的。這樣，人們就可以辨別出包含相同的原子的不同分子。

　　首先，一個(gè)防火的石英圓錐體將燃燒產(chǎn)生的氣體抽入與之相連的真空容器內(nèi)。然后，用一束強(qiáng)輻射線照射，氣體中的一些成分因此帶電，隨即被探頭發(fā)現(xiàn)，塔提耶就是這樣發(fā)現(xiàn)了烯醇。

　　烯醇的發(fā)現(xiàn)，幫助人們改進(jìn)引擎污染現(xiàn)狀

　　他說(shuō)：“我們從火焰的任一部分提取出分子，經(jīng)過(guò)質(zhì)量分光計(jì)分析，實(shí)質(zhì)就是根據(jù)分子的質(zhì)量判定是什么分子。”但是當(dāng)分子質(zhì)量相當(dāng)時(shí)，就像烯醇和酮類化合物，科學(xué)家就得用射線照射分子，看看這些分子攜帶電子的緊密程度。同步加速器中的一個(gè)金屬盤(pán)將分子打向一個(gè)帶電極的探頭。塔提耶根據(jù)帶電分子到達(dá)電極所用的時(shí)間判斷出是什么分子。

　　這一新的認(rèn)識(shí)或許能幫助人們?cè)O(shè)計(jì)新的引擎，減少污染物的排放，讓天空更藍(lán)，更清澈。

　　塔提耶最后說(shuō)，烯醇還存在于星際空間，更多地了解烯醇也能幫助科學(xué)家認(rèn)識(shí)星際空間的物質(zhì)存在形式。

　　汽車尾氣的危害

　　城市里車來(lái)車往，人們很難避免吸入汽車尾氣。你真正了解尾氣中含有什么物質(zhì)嗎？

　　一氧化碳、氧化氮是汽車尾氣中主要的物質(zhì)，它們會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響的其他一些固體顆粒，尤其是含鉛汽油，對(duì)人體的危害更大。鉛在廢氣中呈微粒狀態(tài)，隨風(fēng)擴(kuò)散。城市居民，尤其是街道兩旁的居民會(huì)大大超過(guò)農(nóng)村居民。吸入人體后，主要分布于肝、腎、脾、膽、腦中，以肝、腎中的濃度最高。

　　幾周后，鉛由以上組織轉(zhuǎn)移到骨骼，以不溶性磷酸鉛形式沉積下來(lái)。骨中的鉛一般較穩(wěn)定，當(dāng)食物中缺鈣或有感染、外傷、飲酒、服用酸堿類藥物而破壞了酸堿平衡時(shí)，鉛便由骨中轉(zhuǎn)移到血液，引起鉛中毒的癥狀。

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