內容簡介:
美國的兩位化學教授,把生活中各層面遇到的問題,以化學觀點分析。乍看之下,跟一般科普書好像一樣,但跟其他科普書最大的差別是:它是最棒的化學補充教材。本書內容與高中課程緊緊相扣,而且每一章都由實驗揭開序幕,用家裡原有的廚房器材或清潔工具就可以完成,不是實驗高手,也可以動手探索科學世界。不想動手做實驗的人,看了這麼有趣的操作,也會躍躍欲試,就在不知不覺中,進入了奇妙有用的化學世界。

作者:
柯布、費特洛夫

譯者:
陳偉民

內文試閱:
加強實驗力 12
花開知多少?

我覺得自己好像一粒白色的非晶體。
―小泉八雲(1850-1904),
引述於《小泉八雲的生活與時代》,約1900 年

化學家並不是只對氣相和液相的反應感興趣,雖然固態的物質看起來很呆板,但是它們也有活潑的一面。

戴上安全眼鏡,找個小玻璃杯或塑膠碗(像泡麵用的小碗公),拿來當你的花園,確定做完這個實驗後,這個碗可以丟棄。把這個碗放在大碗公裡,或放在箱子、容器裡,或放在報紙或鋁箔上,這樣如果你的花園裡掉出了一些晶體,晶體會掉在報紙上,比較好清理。找個地方放你的花園,讓花園既不會被亂動,飄出的氨氣也不會惹人厭。

找一小塊海棉,先用水浸濕再擰乾,有點濕濕的就好。把濕海棉剪成小立方塊,然後把這些海棉塊放進花園裡。把海棉塊平均散布在碗底,間隔1 公分遠,離碗壁也是1 公分。海棉塊的大小和數目就看碗的大小決定,最好有三到五塊。準備好後,你就可以開始在花園裡播種了。

取出依書末〈採購清單與溶液配製〉建議購買的氨水、食鹽與蒸餾水。在碗裡加入蒸餾水和氨水各兩茶匙。如果你想讓花園的色彩更炫,可以在海棉方塊上灑幾滴食用色素。本實驗的各項試劑,用量不必太精準還是會成功。

輕輕旋轉碗,然後灑上兩茶匙食鹽到海棉塊上方。如果有些食鹽掉到碗底的溶液也沒關係。讓碗靜置過夜,不要去亂動。

第二天,再灑兩茶匙食鹽在海棉方塊上,然後靜置一夜。

第三天,重複第一天的動作,再一次把所有物質加入花園裡,要小心別破壞已經長出來的晶體。鹽將會蓬勃生長,長成像手指一樣的漂亮晶體。用放大鏡欣賞這些晶體,就好像走進花園賞花一般。

化學真有例 12
鑽石(幾乎)恆久遠

自古以來,從貝殼到香料的許多物質都被當成交易媒介,但是最受歡迎的媒介要符合耐久、稀少,又有多種用途等條件。黃金就是個好例子,寶石也是,尤其是鑽石。黃金耐久、不腐蝕,可以用來製做假牙和電流接點。同樣的,鑽石也很耐久,可用來當切割工具、鑽頭、刨刀與研磨材料。

中世紀的歐洲因為對黃金的需求,引發了許多有趣又有創意的嘗試,想由其他普通的金屬(如鉛或銅)來製造出黃金。這叫鍊金術,我們在《打造化學力》上冊第3 章曾提過,鍊金術最後並沒有成功,但在化學反應上,卻累積了足夠的新知識,這在化學史上是不可抹滅的一頁。

到了今天,鍊金唯一的方法就是核反應,可惜整個反應花掉的錢比產生的黃金貴了好幾倍。然而,自二十世紀中葉以來,已有好幾個生產合成鑽石的方法確實可行,又有錢賺。其中一個方法,是使用微波誘發甲烷(CH4,沼氣)脫去氫原子,在非常低壓的情況下,碳原子剝除大多數氫原子後,沉積在基材上,並開始生成鑽石晶體。過去,用這個方法製造出來的鑽石非常小顆,只有工業用途,但最近已能生產寶石級的鑽石晶體了。人工合成的鑽石與天然鑽石其實無法辨別,因為它們都不過是碳的一種晶體罷了!

在情人眼中,合成鑽石的光芒是不是不像天然鑽石般耀眼呢?有可能喔!不過,我們希望有一天,重要的半導體材料可以用較便宜且完美精純的合成鑽石製造。當鑽石真正用在半導體材料上時,大小只有幾十奈米,那時候你才算真正見識到什麼叫「碎鑽」。

大家對鑽石的興趣,無論是人工合成的或天然的,在於鑽石極度耐久。但是,鑽石真的永不毀損嗎?不!你可能還記得,我們在《打造化學力》上冊第7 章曾提到,拉瓦節如何證明質量守恆定律:只要溫度夠高,鑽石會在氧氣中燃燒。在下一章,我們會發現,無論在科學上或在社會上,只要加熱物體,就有奇怪的事會發生。

資料來源:http://www.taaze.tw/sing.html?pid=11304782805