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【科學知識】生活中的化學(上)

Written By: admin on 十二月 31, 2010 43 Comments

跨年活動的絢麗煙火秀如何才能氣勢磅礡

為什麼在食品的外包裝上,

要求必須標示出反式脂肪及飽和脂肪的含量?

作者:呂秀滿/臺灣中油股份有限公司

璀璨的煙火秀

?????? 「5、4、3??」隨著主持人高聲地倒數吶喊,明美與俊凱就和廣場上其他的人一樣,緊緊盯著不遠處的台北101大樓的樓頂,期待著花火爆發的那一瞬間。「碰!」終於,台北市跨年最精彩的煙火秀的第一聲煙火的爆炸聲響起。在黑幕的襯托下,繽紛燦爛的煙花閃耀著七彩光芒,讓人目不轉睛,明美與俊凱也趕緊在這時候對著四射的煙火許下新年新願。壯麗的煙火秀讓人目不暇給,明美屏氣凝神地觀賞著,然後趁著空檔之餘,回過頭去興奮地問著俊凱:「這些璀璨煙火是如何產生的呢?」

???????? 俊凱笑了笑回答說:「煙火彈的主要成分包括黑火藥、氧化劑、助燃劑、著色劑等。煙火的五光十色來自於著色劑內不同金屬化合物在高溫下燃燒時所發出的光芒,例如,鎂鹽燃燒時發出白光、鉀鹽是紫光、鈉鹽是黃光、鈣鹽是橘紅色光、鐵鹽是金黃光芒、鋰鹽是深紅色光芒。但是,在發出藍色光和綠色光芒的煙火彈中,需要添加少量的含氯化學物質,因為氯會和發出藍色光的銅鹽、綠色光的鋇鹽作用,增加鮮豔度。」

????????稍微休息一下、喘了口氣,他接著說道:「煙火雖然漂亮,但是經由爆炸與燃燒過程而產生的懸浮微粒、二氧化硫、氮氧化物、多環芳香烴、一氧化碳等物質,會造成空氣汙染。而且,產生大量氣體時造成的巨大聲響,也屬於噪音汙染。」

??????? 明美聽完後,輕拍俊凱肩膀說:「真掃興,一年一度難得的機會,總該有一點彈性吧。」突然,明美露出了恍然大悟的表情,問:「那發生災難時,求救的訊號彈應該也是這種原理囉?」「沒錯!」俊凱燦爛地笑笑,望著美麗的煙花,然後跟著融入大家喜悅的氣氛中。

讓人又愛又恨的塑膠容器

???????? 觀賞完煙火秀後,俊凱與明美漫步走回家,看到路旁的垃圾桶裝滿了飲料空罐與寶特瓶,俊凱不禁搖頭嘆氣:「這真是環境的一大浩劫啊!看看這些保麗龍飲料杯和寶特瓶,因為使用方便,一個晚上就為台北市增加了幾十公噸的垃圾。」

????????望了垃圾桶一眼,明美淡淡地回答:「這也沒辦法啊!雖然現在環保意識抬頭,有人買了寶特瓶飲料後,還把空瓶子留下來當水壺。但是就在前幾天,我收到一封『切勿重複使用礦泉水塑膠瓶』的電子郵件,內容提到杜拜有一名12歲的女童,因為連續一年使用某個礦泉水瓶而罹患癌症。因此,為了健康,這些瓶罐當然用過就要丟掉啊!」

??????? 不置可否地搖了搖頭,俊凱皺著眉道:「那女童罹癌與寶特瓶是否有直接關係,我們無法判斷。不過,由於寶特瓶是由對苯二甲酸和乙二醇在含銻的觸媒協助下,聚合產生的化合物。如果受到陽光曝曬過久,或放置在溫度超過攝氏40度的高溫下,就會引發材質老化,塑膠材質可能因此釋放出非常微量的有害物質,造成慢性中毒。也因此,寶特瓶重複使用的時間不要超過一、兩週,以避免材質老化。一般小吃店所提供的塑膠湯匙,材質與寶特瓶相同,也不建議在熱食中使用。」

寶特瓶具有質輕、衛生、不易破裂的特性,深受飲料製造商和消費者的喜愛。然而,這種容器若長時間置於超過攝氏40度的環境中,卻可能釋放對人體有害的物質。(圖片來源:日創社)

????????? 俊凱接著說: 「不過, 用保麗龍材料的容器來裝飲料或食物,對健康的影響就更直接了。保麗龍是由聚苯乙烯經由添加發泡劑,使它的體積增加10?45倍所製成的,因此質量輕又有保溫作用,而廣泛使用在免洗餐具、咖啡杯、肉類及水產蔬果的包裝盒、冰淇淋盒、蛋糕盒、電器緩衝包裝材、隔熱材等。雖然聚苯乙烯耐水性佳,卻不耐有機溶劑及油,因此不適合用來當作像柳丁、鳳梨、楊桃等酸果汁及油炸類高油脂食品的容器。」

???????? 俊凱再接著說:「特別是當保麗龍容器接觸到高溫、多油的食物時,聚苯乙烯容易釋出在製造過程中所添加的塑化劑—烷基酚,烷基酚是會干擾人體內分泌的環境荷爾蒙。而且,保麗龍因為質量輕,會浮在水面上隨風漂移,已經是國際環保團體公認最大宗的海洋漂流物之一。海洋生物經常會誤食這一類的保麗龍產品,對牠們的消化系統造成傷害。」

???????? 聽了俊凱的說明後,明美思索了一下,接著緩緩地說出前一陣子看到的新聞:「保麗龍對環境的影響層面,從地表到海洋,真是讓人無法忽視。」不過,說到保麗龍的化學穩定性比較差,可以被有機溶劑溶解的特性。98年6月的報紙報導,就讀陽明大學牙醫系大四的女學生鄭玉辰把丙酮加入保麗龍中,由於丙酮會破壞聚苯乙烯的結構,讓發泡氣體逃逸,使得保麗龍的結構軟化潰散,再把軟化的保麗龍放進濃硫酸溶液內加熱數小時,利用磺酸化的反應把保麗龍改質成多孔性的保麗龍膠。鄭玉辰由20公克的保麗龍製得了27公克的保麗龍膠,可以淨化88公升含銅離子的工業廢水。剩下的,還可以捏製成手工藝品。這一項保麗龍資源化再利用,以吸附工業廢水裡面有毒的重金屬物質的發現,更獲得了世界智慧財產權組織(World Intellectual Property Organization, WIPO)的金牌獎章。這是世界智慧財產權組織第1次把金牌獎頒發給非會員國的台灣,讓台灣在國際環保界和聯合國國家間揚眉吐氣。」

???????? 俊凱接口說:「對啊,廢棄物資源化、再利用,也是保護環境的重要課題。國內工研院能資所利用高熱特性,成功地開發出廢保麗龍液化的術,可以把廢棄的保麗龍轉換成相當於柴油等級的燃料。另外,台中女中曾依晴同學從麵包蟲體內分離出可以分解保麗龍的菌種,也是為了降低保麗龍對環境的危害。曾依晴同學也因此獲得美國英特爾國際科技展覽會的微生物學科首獎。」

???????? 明美說:「保麗龍材質的容器或寶特瓶,用完就應該回收。但是,為了垃圾減量,還是要鼓勵大家自備水壺與餐具。」

出處:《科學發展》2010年11月,455期,20 ~ 27頁

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