化学与生活

前言：人类生活中最重要的便是衣食住行。而衣食住行离不开物质。正是这些物质构成了我们这个丰富多彩的世界。有物质就必然有物质的变化。环顾四周，不论是越发日新月异的文明社会，还是远离喧嚣的自然风光，物质变化无处不在。可以说，生活中处处都有研究物质变化的科学——化学。

随着人们需要的变多、变杂、变精细，化学与生活的关系也愈加密切。鉴于这一点，在此作文简单介绍一些化学与人们生活密切相关的方面。

对于“衣”和“住”来说，化学最大的贡献便是合成材料的发明和运用。最常见也是大家最熟悉的合成材料当属塑料。

顾名思义，塑料就是具有可塑性的一类有机高分子材料。其主要成分是合成树脂。合成树脂的基本原料则是各种低分子量有机化合物如乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔、苯、甲苯、二甲苯等。其主要来源为石油、天热气、煤等自然资源。通常情况下要在一定的工业条件下与其他物质化合成各种单体(如用对苯二甲酸和乙二醇制成的对苯二甲酸乙二酯便是制饮料瓶的聚对苯二甲酸乙二酯的原材料），当然也有的直接反应即可制出合成树脂（如用乙烯、丙烯制聚乙烯、聚丙烯）。在常温常压下，合成树脂多为固体颗粒或粉末，也有糊状、油状液体（如制作模型时常用的粘接剂低分子量聚乙烯便是蜡状物，而制塑料袋的原材料高分子量聚乙烯则是乳白色固体）。

合成树脂占塑料总质量的40%~100%（如制水族箱和飞机、船舷窗的有机玻璃便是纯聚甲基丙烯酸甲酯树脂），因此塑料基本性能主要取决于合成树脂的性质。为改善塑料制品的某些性质，常在树脂中加入辅助剂，主要有填料（提高塑料的强度、使用温度并降低成本，如加入锯木屑以增加酚醛树脂机械强度）、增塑剂（增强可塑性、便于加工，如臭名昭著的塑化剂邻苯二甲酸酯）、稳定剂（防止加工、使用中分解变质，其要求在加工中不分解、能溶于树脂、在使用中稳定。常用的有金属皂类、环氧化油等）、色料（使塑料美观，要求稳定、分散性好、易着色、不与塑料反应。珠光剂、荧光剂常作色料）、防腐剂（防止被腐蚀，如在有机玻璃中加入二氟化铅）等。值得注意的是，不是所有的塑料都需要加入每一种辅助剂，而要根据塑料品种、使用要求选加。

塑料品种繁多，截至目前，已投入工业生产的已超过400种，主要品种有上百种。对这么多种塑料常有两种分类标准。其一是按受热表现，可分为热塑性塑料和热固性塑料。前者在一定温度下即变软、熔化，具有可塑性，冷却则固化、变硬且此变化可反复发生。因此。这类塑料的旧、废品可直接再生。其树脂呈线状或支链状。后者在加热初期变软，能制成各种形状；再加热则固化变硬，继续加热也不能变软即不可塑。其树脂分子则受热交联成网状结构。其二则是根据用途，分为通用塑料和工程塑料。前者高产、价廉、用途广，主要用于生活用品、一般零件；后者高强、耐磨、耐腐蚀、尺寸稳定，常做工程结构材料及某些技术方面有特殊要求的材料

除了塑料，化学纤维也是化工的另一大杰作。化学纤维是用天然或人工合成的高分子物质经化学、机械加工而制得的纤维。可按原料来源、加工方法、纤维人造性能等分类。但一般按原料来源（某种意义上也可以说是化学组成）进行分类。

人造纤维和合成纤维是化学纤维的两个主要分支。人造纤维是以天然高分子（如纤维素、蛋白质）为原料，经化学处理、机械加工制得；合成纤维则以煤、石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料，经化学合成加工制得。合成纤维有一些更为优越的性能，其生产又不受自然条件限制，因而又更广阔的发展前景。

从总体来看，近年塑料、合成纤维及其相关工业发展有起有伏。单就塑料而言，工程塑料产量一直稳步增长且应用范围渐广。目前各国都重视工程塑料的研究和生产，它预示着塑料工业今后的发展趋势。目前共粗饲料品种不少且还在开发中；但发展的重点是对现有品种的改进和扩大应用范围。改性研究的重心从原有的均聚物转向有特性的共聚物如ABS就由苯乙烯、丙烯氰、丁二烯、三种单体聚合而成。其开发是基于丙烯氰的优良表面硬度与耐腐蚀性、丁二烯的韧性、苯乙烯的加工染色性能，共聚就得有综合优点的ABS。

而化学纤维制品则更为日新月异，对改善结构材料、丰富衣着起很大作用。比较典型的有异性纤维（有良好的光学效应、蓬松而透气）、中空纤维（蓬松、弹性好、不起球）、高收缩高吸湿纤维等。令人难以置信的是，从第一种真正意义上的化学纤维——尼龙——于1942年诞生至今不过80余年，却以就发展出了上百个品种而且均不输于天然纤维，着实奇迹。

洗涤剂是具有洗涤污垢作用的多组分物质。随着生活水平的提高，洗涤用品也不断推陈出新。按用途分，洗涤剂可分为工业用洗涤剂（纺织工业、金属处理和车辆洗涤）和日用洗涤剂（洗涤日常生活织物、器皿、设备）；按去污类型可分为重垢型（污染程度重，如汗渍斑斑的内衣）和轻垢型（污染程度轻，如蔬菜水果）；按原料来源可分为皂类(天然油脂）和合成（化工产品）。

皂类洗涤剂为脂肪酸与碱类起皂化反应的产物，肥皂为洗涤剂之祖，已有5000年历史。《礼记》中就有草木灰洗衣的记载。发展至今，种类繁多，可分为碱金属皂、其他金属皂、有机碱皂。皂通常指高级脂肪酸钠盐或钾盐。钠皂较硬，可制香皂、药皂、工业皂；钾皂较软，易溶，可制软皂、液体皂。

合成洗涤剂则为多组分混合物，成分是表面活性剂和辅助剂。直到上世纪40年代洗涤工业才转向合成洗涤剂。迄今表面活性剂已有5000多种，促进了合成洗涤剂的发展。当然，它有肥皂不可比拟的优点，如用量少、效果好；溶解快，不沉淀；不会产生损坏织物的游离碱，还能减少油脂消耗。因而目前其产量已大大超过肥皂。表面活性剂是合成洗涤剂的核心，分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性离子型。阴离子型占总量的60%以上，主要有烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠。阳离子型则包括氯化十八烷基三甲基季铵盐等。由于其电离出的阳离子才有洗涤作用而一般纤维带负电，所以其在中、碱性溶液中会附在织物上，不能发挥作用。而在酸性溶液中带正电的毛丝却能被它洗涤，此外还用于矿物浮选、石油防腐、消毒杀菌等方面。

非离子型在水中以分子或胶体的形式存在。其在高温下会析出，覆盖在织物上溶解油脂；降温后又溶于水带走油污以清洗。它低泡、低毒且稳定，产量占总量的30%上下。其中的代表莫过于烷醇酰胺。当然还有两性离子型，它兼有阴、阳两种离子型的双重优点比如二甲基甜菜碱。但由于原料来源困难、成本高、因而此类表面活性剂产量较低。

辅助剂通常为了改善洗涤剂的某些性质而添加，如三聚磷酸盐（可络合金属离子，净化水）、硅酸钠（稳定pH值，缓解对金属材料的腐蚀）、酶制剂（除去油脂、蛋白质等）等等。

展望未来，洗涤剂有几条发展趋势。首先，低磷、无磷配方的推广（为了环保）；其次，多元活性剂配方造就的复配型、多功能浓缩型洗涤剂的发展；再有，节水型、冷水型的开发（节约水和能源）；最后，像专用型与普适型双方面发展，即专用型物尽其用，提高同类物品的洗涤效果，普适型则适应多种场合需要，实现功能一体化。

药物是预防、治疗疾病或维持人体机能的化学物质。它跟人类的生活息息相关。

早期的药物均来自自然。4000年前“神农尝百草”的传说便反映了古人发现药物的艰难历程。如今我国数以万计的中药都是劳动人民经无数次试验得来的。直到17世纪末，德国化学家艾里希发现一些合成染料可以治病才翻开了合成药物的第一页。之后便喜报频传：从1909年抗梅毒药606问世、1935年德国杜马克发现百多浪息也就是第一种抗菌药——磺胺药到1940年青霉素投产``````新药的发明捍卫了人们的健康，延长了人们的寿命。据估算，单是抗生素的制造使用，就是人类寿命延长10年，可见药物（也可谓之药物化学工业）的发展与人类健康关系之密切了。

药物按来源分为天然和合成药物。天然药物源于自然物，不经复杂加工即可得到，又可分为植物性药物（如麻黄、甘草）、动物性药物（如牛黄、鹿茸）、矿物性药物（如胆矾、泻盐）。合成药物则是用化学方法制造的药物如磺胺药、泻立停、达菲等。按作用可分为预防性药物和治疗性药物。前者可防止人体受病原体感染，又可进一步划分为杀菌药、消毒药和疫苗（实际上很多杀菌药本身也有消毒的功能，所以也被称为杀菌消毒药）。后者则能治疗已经发生的疾病，同理可进一步划分为外用药（只用在体表的药物如红汞、酒精、碘酊等）和内服药（食用或注射入人体的药物如阿司匹林、杜冷丁等）。按用途可层层细化，包括抗菌药、抗病毒药、抗癌药、抗真菌药、抗虫药、镇静镇痛及麻醉药、消毒防腐药等十三类共计超过3000种药物。

药物的反面就是毒物。常言道：是药三分毒。由此说来有毒性的物质均可称为毒物。毒性是指一种化学物质造成机体损伤（现有科学条件下能观察到的、化学物质造成的一切不利于生物生存的变化）的能力。其实，很多时候毒物就是妨碍机体正常运转效果过了头的药物。比如河豚毒素，其中毒机理为抑制肌细胞钠离子通道，使肌肉不能收缩导致心脏等需要肌肉运动的器官衰竭以致人于死地；但颇具讽刺意味的是：治疗心律不齐的药物利多卡因的作用机理竟与河豚毒素的中毒机理一模一样，只是效果弱等多。可就是这个“过了头”让毒物受到了很不公正的待遇（可以说，“化学恐怖”和“无化学生活”这两大谬论的诞生就与这种不公正的待遇有直接关系）。就拿亚砷酸来说，它能破坏蛋白质与DNA、杀死未成熟的血细胞，因而长期为人们“敬而远之”（像卡西欧的有些计算器型号检测项目中就有亚砷酸）。但恐怕很少有人知道，亚砷酸可以治疗急性早幼粒细胞白血病。如此说来，毒与药竟是可以相互转化的，岂不怪哉？其实不然，只因毒理学第一要义——万物皆毒。

食品添加剂这些年可是个讳莫如深的字眼儿。它的定义很多、很繁杂（当然也很啰嗦）。世界各国对食品添加剂的定义各不相同联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）联合食品法规委员会对其定义为：食品添加剂是有意识地一般以少量添加于食品，以改善食品的外观、风味和组织结构或贮存性质的非营养物质（按照这一定义，以增强食品营养成分为目的的食品强化剂不应该包括在食品添加剂范围内）。 欧盟： 食品添加剂是指在食品的生产、加工、制备、处理、包装、运输或存贮过程中，由于技术性目的而人为添加到食品中的任何物质。 美国： 食品添加剂是指有意使用的，导致或者期望导致它们直接或者间接地成为食品成分或影响食品特征的物质。 中国： 按照《中华人民共和国食品卫生法》第54条和《食品添加剂卫生管理办法》第28条，以及《食品营养强化剂卫生管理办法》第2条和《中华人民共和国食品安全法》第九十九条，我国对食品添加剂定义为：指为改善食品品质和色、香和味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。这些乱七八糟的定义有一个共同点：指出了食品添加剂的身份和用途——赋予食品更好的感官、营养并且适应加工和供应的需要。

按照食品添加剂的来源可将其划分为天然食品添加剂和人工合成食品添加剂。前者是指利用各种生物代谢产物等为原料，经提取所得的天然物质；后者是指用化学手段，使元素或化合物经氧化、还原、缩合、聚合、成盐等反应得到的物质。按用途（或者说效果）分可分为防腐剂（抑制细菌生长，阻止腐败，如山梨酸钾、苯甲酸钠等）、抗氧化剂（阻止油脂氧化酸败，如没食子酸丙酯等）、发色剂（稳定食品原色，如硝酸盐）、漂白剂（破坏、抑制发色因素，阻止食品褐变，如二氧化氯、过氧化苯甲酰、硫磺等）、酸味剂（有些文献翻译为酸碱缓冲剂，主要为了调节pH值，如柠檬酸钠等）、凝固剂（凝固蛋白质或油脂，如石膏、内酯等）、疏松剂（使食材疏松多孔，如小苏打等）、增稠剂（使食物口感醇厚，如明胶、卡拉胶等）、消泡剂（除去食物加工中产生的有害泡沫，如植物加工油脂等）、甜味剂（如蔗糖、阿斯巴甜等，作用不用说啦）、着色剂（即色素，调节食物色彩，如苋菜红、辣椒红等）、乳化剂（避免乳制品等分层，如磷脂、阿拉伯胶等）、品质改良剂（顾名思义，如溴酸钾、纯碱等）、抗结剂（防止颗粒、粉末状食品结块，如亚铁氰化钾、二氧化硅等）、增味剂（如谷氨酸钠也就是味精和天门冬氨酸钠等，作用不再废话了）、酶制剂（催化食品加工过程中各种化学反应，改进 食品 加工方法，如精制果胶酶、β—葡萄糖酶等）、被膜剂（覆盖在食物的表面后能形成薄膜，可防止微生物入侵，抑制水分蒸发或吸收和调节食物呼吸作用，如吗啉脂肪酸盐 (果蜡)、松香季戊四醇酯等）、发泡剂（类似于疏松剂但可以产生气泡，如糊精等）、保鲜剂（类似于防腐剂但效果稍差、副作用更小，如双乙酸钠、单辛酸甘油酯等）、香料（产生挥发性香气并调制口味，如洋葱油、乙基麦芽醇等）、营养强化剂（顾名思义，如硫酸亚铁、氯化钙等）、其他添加剂（为满足加工或供应过程中的其他需要而添加，如炸油条时常用的明矾等）共计22类2000多种。

食品添加剂有哪些作用呢？大体如下：防止变质（防腐剂可以防止由微生物引起的食品腐败变质，延长食品的保存期，同时还具有防止由微生物污染引起的食物中毒作用；抗氧化剂则可阻止或推迟食品的氧化变质，以提供食品的稳定性和耐藏性，同时也可防止可能有害的油脂自动氧化物质的形成。此外，还可用来防止食品，特别是水果、蔬菜的酶促褐变与非酶褐变。这些对食品的保藏都是具有一定意义的）；改善食品感官性状（食品的色、香、味、形态和质地等是衡量食品质量的重要指标。适当使用着色剂、护色剂、漂白剂、食用香料以及乳化剂、增稠剂等食品添加剂，可以明显提高食品的感官质量，满足人们的不同需要）；保持提高营养价值（在食品加工时适当地添加某些属于天然营养范围的食品营养强化剂，可以大大提高食品的营养价值，这对防止营养不良和营养缺乏、促进营养平衡、提高人们健康水平具有重要意义）；增加品种和方便性：市场上已拥有多达20000种以上的食品可供消费者选择，尽管这些食品的生产大多通过一定包装及不同加工方法处理，但在生产工程中，一些色、香、味俱全的产品，大都不同程度地添加了着色、增香、调味乃至其他食品添加剂。正是这些众多的食品，尤其是方便食品的供应，给人们的生活和工作带来极大的方便方便食品加工（在食品加工中使用消泡剂、助滤剂、稳定和凝固剂等，可有利于食品的加工操作。例如，当使用葡萄糖酸δ内酯作为豆腐凝固剂时，可有利于豆腐生产的机械化和自动化）；其他特殊需要（食品应尽可能满足人们的不同需求。例如，糖尿病人不能吃糖，则可用无营养甜味剂或低热能甜味剂，如三氯蔗糖或天门冬酰苯丙氨酸甲酯制成无糖食品供应；也有企业自己制定添加剂标准的，在酸角行业龙头企业猫哆哩集团就是制定了酸角糕中不允许添加防腐剂，甜蜜素，色素，香料）。无怪乎人们称食品添加剂为食品工业的灵魂。可以想见，如果没有食品添加剂，将会有大量的食品腐败变质，要么我们中的一些人会没有足够的食物维持生存，要么我们会因为食用腐败变质的食品而发生食源性疾病；同时因为加工需要添加的添加剂不能使用，我们既会失去像豆腐、油条、面包这样的传统食物，也不会享受到乳饮料、豆奶、杏仁露那样的时尚食品，更不能吃到带有浓郁草莓味、香草味等众多好吃、好看的食品。从这个意义上说，食品添加剂还为我们做了不小的贡献呢！

那么，为什么近年来食品添加剂负面报道不断呢？其实食品添加剂可谓是躺着中枪。要知道，能称之为食品添加剂的都是经过了多年的使用，确定其安全剂量且其效果难以替代的。换言之就是合法添加物。而很不幸，引起食品安全问题的什么甲醛、吊白块、苏丹红、三聚氰胺之流都是非法添加物。食品添加剂正是替它们背了黑锅（当然，确实有因为过量添加合法添加剂造成的安全事故，但绝大部分都是误用或凭感觉造成的意外；哪怕在国内像2011年4月21日的北京女童中毒事件这样的恶性事故其实都是极为罕见的）。只要合法使用、定量使用，那么就不会产生那么多的意外了！

话说回来，作为化学工业发展过程中的一大产物，食品添加剂之于我们还是利大于弊的。从食品与食品添加剂当然还有人类的关系来看，这应该是化学源于生活、化学服务生活的最好体现了吧。

?总结：综上所述，化学与生活联系紧密且贯穿、渗透到人类生活的许多方面，可谓无处不在。同时，其正面作用又远大于负面作用。虽然以上成果与化学几百年来的发展成就比起来只是冰山一角，但它们印证了两句广告词：Better Things For Better Living``````ThroughChemistry（美国杜邦公司，1935年启用：更好的产品为更好的生活``````因为化学）和With Good Chemical Great Things Happened（美国亚仕兰公司，2005年启用：优质化学，改变世界）。也许正像中科院院长、化学家白春礼所言：“化学构筑未来生活。”

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