化學在生活中的應用思考

摘 要：化學在日常生活中隨處可見，生活中許多不可思議的現象，其實都可以用化學知識來解釋。本文選取了“爆炸”、“霧霾”、水垢以及天然氣中的H2S等事例，對化學在生活中的應用進行了粗略的分析和思考。

關鍵詞：化學；生活；應用；思考

化學是一門歷史悠久的基礎學科，也是現代社會文明的重要標志。它與我們的日常生活緊密相連。只要留心觀察和用心思考，生活中的化學蹤影隨處可見，即“生活中處處有化學，化學中處處有生活”。

一、“爆炸”中的化學原理

在今年暑假的票房冠軍《戰狼II》中，槍戰、爆炸的場面十分震撼，火箭彈、煙霧彈、照明彈等軍事武器輪番上演。這樣的刺激場面，主要是利用了軍事上的黑火藥，其成分是：硝酸鉀占75%，木炭占15%，硫占10%。黑火藥極易劇烈燃燒，并能夠釋放出大量熱能，反應生成的氣體能夠瞬間膨脹24倍，其燃燒反應式是：

2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑

而燃燒彈、煙霧彈、照明彈等則是通過在黑火藥中加入其他物質制成。例如燃燒彈和照明彈一般是加入了鋁粉和鎂粉，而煙霧彈一般是在其中加入了白磷、四氯化硅、四氯化錫或三氧化硫等發煙劑。例如，以白磷為發煙劑的煙霧彈，白磷會在炸彈引爆之后迅速地燃燒起來，反應式為：4P+5O2=2P2O5。燃燒產生的P2O5與空氣中的水蒸汽反應生成偏磷酸HPO3和磷酸H3PO4。反應式為：P2O5+H2O=2HPO3，2P2O5+6H2O=4H3PO4。這些酸液微滴與尚未反應的P2O5白色小顆粒懸浮在空中，便構成了迷惑敵人的“云海”。

如果說電影中的爆炸是為了拍攝刻意為之，那么最近一條“老公水開了，幫我倒面粉吧！想不到瞬間家毀人亡……”的新聞則是純粹的意外了。說的是在江西某中學附近一家小吃店發生了面粉爆炸，導致房屋嚴重損毀，現場一片狼藉。無獨有偶，在臺灣的一家水上樂園舉辦“彩色派對”時也發生過粉塵爆炸，并且造成了10人死亡、500人受傷的悲慘后果。這些事件的罪魁禍首正是面粉。面粉等非常細小的粉塵顆粒，在空氣中擴散達到一定濃度時，因為具有極高的表面能，一旦遇到明火便會迅速反應，發生粉塵爆炸，產生很強的破壞力。

二、“霧霾”中的化學知識

近幾年來，霧霾一度成為人們關注的熱點話題。霧霾天氣對人們的交通出行、工農業生成以及身體健康都造成了嚴重影響。其實，霧霾在化學上來說是典型的氣溶膠系統，即“氣體介質中加入固態或液態粒子而形成的分散體系”。霧霾，也就是大氣氣溶膠的成分包括無機成分和有機成分。其中，無機成分包括礦物粉塵、海鹽、黑碳、硫酸鹽、硝酸鹽等；有機成分包括有機碳氫化合物、其他有機物、持久性有機污染物等。據有關研究表明，城市中霧霾的硝酸鹽成分的主要來源是機動車尾氣中的氮氧化合物N0x的光化學反應。

NO2 +hv→NO +O；O +O2 +M→O3 +M；NO +O3→ NO2 +O2

式中M表示O2、N2或其它分子。O、O3和碳氫化合物反應，又能形成一系列穩定的化合物或自由基。這些自由基和NO、NO2或自由基之間又能發生反應，生成其他的自由基或穩定的產物。

針對霧霾，人們采用了很多種方法進行治理，與家居生活最直接就是空氣凈化器的使用。凈化器中往往都含有活性炭過濾裝置，這是利用了活性炭強大的吸附功能以及其對NOx具有一定的還原性。

三、水垢的處理

家里的水壺用久了，里面會有一層厚厚的“水垢”。時間越久，結的水垢也會越多越厚。這主要是因為自來水中的碳酸氫鈣發生分解反應生成碳酸鈣沉淀，時間一長，碳酸鈣結起附著在壺底或者內壁上，就形成了“水垢”。其反應式：

Ca（HCO3）2=CaCO3↓+H2O+CO2

“水垢”使得水壺的導熱性變差，造成能源浪費。同時，含有水垢的水對我們的身體健康也會有一定的損害。因為水垢是堿性物質，所以，我們可以利用酸堿反應的原理來除去“水垢”。比如可以用稀鹽酸浸泡后倒掉反應后的溶液，然后用清水洗凈。其反應式：

CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

現實生活中，因為鹽酸具有較強的腐蝕性，我們可以改用食醋（含有醋酸），降低腐蝕性的同時也同樣能夠達到去除水垢的目的，而且為醋是廚房必備品，取料方便。

四、天然氣中的H2S

天然氣，給我們的現代生活帶來了很多方便。它是地下巖石儲層中以烷烴為主體的混合氣體的統稱，比重約為0.65，無色、無味。其中甲烷占絕大多數（85%），另有少量的乙烷（9%）、丙烷（3%）和丁烷（1%），此外一般還有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣和少量一氧化碳及微量的稀有氣體等。其實，天然氣剛從地下開采出來的時候，里面含有大量的H2S等有害氣體及其他雜質，一旦泄漏容易造成中毒，一些重大的“井噴”事故就是因為含有大量的H2S而造成了大量傷亡。所以，開采出來的天然氣需要通過管道輸送到集中處理的地方進行純化和無害化處理。而在送到最終用戶之前，通常還會再加入少量的H2S，以利用它的臭雞蛋味來查找泄漏點和預警。

參考文獻：

[1]鄭君.初探化學與人們的生活[J].赤子（上中旬），2016，（16）：256-257.

[2]弓曉霞.關于化學在生活中應用的思考[J].山西廣播電視大學學報，2013，18（03）：109-111.

[3]生活中不可輕視的粉塵爆炸[J].湖南安全與防災，2017，（03）：58-59.

作者簡介：李泓宇（2000-），男，漢族，河北石家莊人，現就讀于石家莊市第一中學。