化學與社會

中子彈 (Neutron Bomb)

中子彈(Neutron Bomb)
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

原子彈、氫彈爆炸時,不僅殺傷人員,而且對建築物、工廠設備等的破壞力很大,同時還會造成嚴重的放射性污染。那麼,當一個國家面對敵人高度機械化、裝甲化部隊的入侵時,應用何種方法反擊,既能挫敗敵方坦克,又不傷及自己的家園,傷及無辜的同胞呢?美國於1958年開始由「塞姆•科恩(Samuel Cohen)」著手中子彈的研發,雖然總統甘迺迪曾反對過中子彈的發展,在1962年,由「勞倫斯•利弗莫爾核武實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)」首先發展成功,並在內華達州引爆,成功地製造出中子彈。中子彈又稱為增強輻射彈,它實際上是一種靠微型原子彈引爆的特殊的超小型氫彈。

綠色化學(Green Chemistry)總論

綠色化學(Green Chemistry)總論
國立臺灣大學化學系李俊毅/國立臺灣大學化學系林雅凡博士責任編輯

化學合成好比帶兵打仗,預期的產物就是攻擊目標。起初指揮官命令部下不顧一切攻下山頭,為達目的不擇手段的戰略,的確可保證完成任務,但並非最有效率的方法。若對攻擊目標有更多的資訊、對於敵方的實力有更清楚的掌握,便可以用智慧型方式作戰,例如導彈攻擊、抄捷徑突擊,這樣方可把傷害降到最低,甚至減少不必要的浪費。同樣地,隨著合成方法日益精進,化學家能有更多的神兵利器來完成想要的化合物。 提到合成的例子,高中化學實驗課有阿斯匹靈的製備,這是很標準的有機實驗,不過與工業上的製程規模相差不可以道里計,根據1997年的「化學與工程新知(Chemical and Engineering News)」期刊報導,美國前20大化工產品的年產量均超過10億磅(參考資料1)。

核酸

核酸 (Nucleic Acid)
國立新莊高中化學科陳偉民退休教師/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

核酸是由核苷酸(nucleotide)聚合而成的巨大分子。在生物化學中,這些分子攜帶遺傳訊息或形成細胞內的結構。最常見的核酸是去氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。核酸普遍存在於所有生物中,包含所有細胞和病毒都有核酸,最早是在1871年被米歇爾(Friedrich Miescher)發現的。

人造核酸包含酞核酸(PNA)、嗎啉基(morpholino)和鎖核酸(locked nucleic acid, LNA),還有二醇核酸(glycol nucleic acid,GNA)和蘇糖核酸(threose nucleic acid,TNA)。每一種人造核酸,其骨架分子都與天然的DNA或RNA不同。

化學結構

「核酸」一詞是某一類生物聚合物的總稱,因其在細胞核中扮演重要角色而得名,構成核酸的單體稱為核苷酸。

每一個核苷酸由三種成分組成:1. 含氮的雜環鹼基,可能是嘌呤(purine)或嘧啶(pyrimidine);2. 一個五碳糖;3. 一個磷酸。

標靶治療

標靶治療 (Target Therapy)
國立臺灣師範大學化學系蕭全佑碩士生/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

一般來說癌症的治療有三種方式,腫瘤切除、放射線治療、化學治療等。化學治療普遍被認為是最有效的癌症治療方式,係利用一種或多種的藥物來合併使用(又稱為合併性化學治療)。化學治療是全身性的治療方式,一個好的化學治療過程必須根據癌症的類型、部位,配合適當的抗癌藥物或合併藥物去治療癌症。

陶器(Pottery)

陶器(Pottery)
國立台灣師範大學化學系周煜翔碩士生/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

背景
陶器是將黏土形塑成一個必要形狀,並在窯裡做高溫加熱導致永久變動的反應,包括增加他們的壓力,使之硬化,確定他們的形狀。黏土有很寬鬆的局部變化程度讓陶藝家使用,且這通常幫助他們生產獨特的地區特性商品。將黏土和其它礦物混合以製作出特定目的的黏土主體也是常見的;例如:一個纖細多孔的黏土身在焙燒後,經常被使用為製造陶器或赤陶花罐。

在大多數塑造過程之前,黏土中的空氣需要被分離。這稱為排氣,可用真空黏土機器完成,或者用楔子手工完成。楔子也可以幫助保證黏土中能有均勻的濕氣含量。一旦黏土經過排氣或被楔牢,他就能被各種技術製造成各種形狀。塑造成各種形狀後,他會在焙燒之前先被烘乾。在烘乾過程中必須經過幾個階段:當黏土大約有75-85% 乾燥時,稱為「硬皮革」階段,裝飾和處理附加品也經常發生在「硬皮革」狀態。當黏土到達濕氣含量0%或者靠近0%時,就會被認為是「十分乾燥」。沒有經過焙燒的黏土經常被叫作是「greenware」。

海洛因(Heroin or Diacetylmorphine)

海洛因(Heroin or Diacetylmorphine)
國立台灣師範大學化學系張維中碩士生/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

海洛因(學名:二乙醯嗎啡 ,diacetylmorphine)是一種以嗎啡為原料再經過乙醯化而得到的半合成產物,外表看起來是白色粉墨的二乙醯嗎啡鹽酸鹽就是普遍看到的海洛因,而嗎啡則來至於嬰粟花。海洛因在進入人體血夜後會快速通過腦部屏障而形成乙醯嗎啡和嗎啡兩種化合物,而此兩種化合物表現出和人體腦內啡有相同生理反應,即感覺愉快安靜,無法集中精神,會產生夢幻現象,最常見的使用方式為靜脈注射。就像其它麻醉劑一樣,海洛因也是被拿來使用在止痛或者是濫用在娛樂上,高頻率的施用會上癮而且很快的會產生耐藥性,如果持續性的使用海洛因三天,而忽然停止使用之後的12小時,身體由於得不到麻醉劑而不能正常運作,即時出現緊張、無法入睡、出汗、腸胃不適、四肢疼痛及痙攣等斷癮症狀。這症狀持續三到五天,濫用越久,斷癮症狀越長。

瓦片(Tile)

瓦片(Tile)
國立台灣師範大學化學系周煜翔碩士生/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

瓦片是一種經由耐磨材料,例如:陶器、石頭、金屬,甚至玻璃,製造加工而成的東西。瓦片通常被拿來覆蓋屋頂、地板和牆壁,或其它物體,譬如桌面上。另一種類別則是由輕量材料,如珍珠岩、木頭和礦棉製造而成的天花板瓦片。

瓦片一詞源於法國字「tuile」,「tuile」源於拉丁文「tegula」,意味瓦片由被烘烤的黏土所組成。不精確地來說,現代的詞彙可以與任何種類的建築物瓦片或相似物體有關,像是被用在遊戲中的長方形計數器(參見tile-based game)。瓦片經常被使用做構成牆壁和樓層的覆蓋物,並且可以涵蓋從簡單的方形瓦片到複雜的馬賽克圖案。瓦片通常是由陶瓷製成的,以堅硬釉做最後加工,但其它材料也常被使用,譬如玻璃、大理石、花崗岩、板岩和熔鑄在模子裡並烘烤過的改良陶瓷泥漿。

礦物質 (Mineral)

礦物質 (Mineral)
台灣師範大學化學系博士生白蕙棻/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

除了普遍存在於有機體分子的四種元素碳、氫、氮、氧,膳食礦物為有機生物體所需的化學元素。礦物質這個詞彙是古式的,自從我們以離子描述定義或是化學化合物和實際礦物。一些營養學家勸告這些較重的元素須從特定的食物攝取供應(這些食物富含有利的元素)。化合物有時也包含礦物質比方說碳酸鈣。而有些礦物質則來自於自然資源譬如地面牡蠣殼。有時礦物從食物添加在個別的飲食中,例如礦物質補充,最著名的是碘以碘化物鹽類處理。

雙糖

雙糖 (Disaccharide)
國立臺灣師範大學化學研究所博士班白蕙棻/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

雙糖雙糖disaccharide

雙糖的種類很多,其中常見的有蔗糖、乳糖及麥芽糖。雙糖是由兩個單糖經由脫水反應形成糖苷鍵而組成的醣類化合物,雙糖的分子式可統一由C12H22O11,但結構式不同。蔗糖(下圖左)由葡萄糖及果糖所組成,而乳糖(下圖右)則由葡萄糖及半乳糖組成。

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