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郭教授和你谈化学

郭教授和你谈化学

作者: 闲淡山人 | 来源:发表于2018-01-11 00:27 被阅读508次

        这是我们高中同学微信群今天晚上的一个话题,请北大博士某煤化工研究所的郭向云教授和大家谈谈化学方面的问题和知识,也是我们日常生活中十分关心的食品添加剂问题,化妆品和染发剂问题,转基因食品问题,空气污染和雾霾问题等等。可以说我们的衣食住行,生活中的方方面面都和化学化工产品形影不离。下面是郭教授讲课内容的整理,与各位分享。


清华才子讲化工http://mp.weixin.qq.com/s/DKbKgm8yCyYEtlsLmOLxRQ

        这是郭教授开讲前推荐的一个链接,是清华牛人学霸的一篇文章。

      还未开讲,同学们的问题已经火爆登场。

@郭向云  谢谢!太广阔了!以前一说化学就与爆炸联系到一起,今天见识了!感谢![抱拳]

    -  化学与物理都一样密不可分,与生活息息相关。

@郭向云  我首先提问:1、关于食品添加剂的安全知识2、关于蛋糕奶油中反式脂肪酸的问题。

        1.融雪剂的成分与危害

        2.雾霾的化学成分与危害

@郭向云  可以谈谈转基因食品问题。

        郭向云博士,我一直搞不明白: 运城是个农业大市,为什么雾霾很严重,难道是农民化肥滥用的结果吗?

        郭向云博士好,请讲一下女性用的化妆品对皮肤的利弊,谢谢!

        今晚八点,我们年级的另一位学霸郭向云同学将闪亮登场,与大家探讨化学与我们的生活,请大家准备好问题,与化学家交流,敬请期待!敬请参与!倒计时开始!


      谢谢群主,说我是学霸,恐怕大家都笑了。(教授总是这样谦虚,说清华北大的博士是学霸都有点俗啦!--笔者注)

        因为我们现在从事的专业太小了,所以对普通化学了解的跟大家差不多。大家对我说的,就当同学聊天,千万不可当真。非常感谢宋红群主的辛苦努力,由于她我们这个群发生了很多变化,每天都有新的期许。受她邀请,我和大家一起谈谈化学与我们的生活。

      先从两起跟化学相关的公共事件说起。每年的年底都是一年中最繁忙的时候,“纸上盘查新项目,腹中点数旧文章”。我们要总结一下过去一年的工作,同时也要为新的一年定下一个“宏伟目标”。2015年11月,和往年没有什么不同,平庸的日子在一天天流逝。突然,平静的同学群中热闹了起来。原来是中央电视台的一则广告,引起了一群早已忘了化学的化学系老毕业生的愤怒。

     

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        这则广告是本土化妆品品牌法兰琳卡在中央电视台8套做的,15秒的广告里梁静茹一次又一次地喊叫:我们恨化学。

        大多数人看了以后大概都不会有什么特别的感觉,但是有一位老先生看不下去了。这位老先生就是当年给我上过《结构化学》的老师,他叫周公度,2015年他已经84岁了。他写了一个声明,要起诉中央电视台。同学群众传阅的正是周老先生的声明。

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        后来在众多化学人士的呼吁下,中央电视台停播了这则广告。

        2007年发生的PX项目事件,也跟化学有关。当时厦门市政府准备在海沧投资区建一个年产80万吨PX(对二甲苯)的工厂,该项目已经在中国“十一五”对二甲苯产业规划之内。本来,项目在有条不紊地进行着。直到有一天,好多对PX一无所知的人收到一条短信。这条短信说, “翔鹭集团合资已在海沧区动工投资(苯)项目,这种巨毒 化工品一旦生产,意味着厦门全岛放了一颗原子弹,厦门人民以后的生活将在白血病、畸形儿中度过。我们要生活、我们要健康!国际组织规定这类项目要在距离城市一百公里以外开发,我们厦门距此项目才16公里啊!为了我们的子孙后代……见短信后群发给厦门所有朋友!”于是,发生大规模的群众抵制PX项目事件。后来这个项目只好取消,改在别处重建。这么毒的PX有用吗?我国目前50%以上的PX要靠进口,花费超过1000亿元(最近军费才达到1万亿/年),仅仅2016年就从韩国进口了近600万吨的PX。

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        从这两个事件中,可以看出普通人对化学的恐惧。化学真有那么可怕吗?我们能离开化学吗?

        (当时还有四川成都抵制彭州日化事件,也是说PX,雾霾什么的影响人们健康。)     

        我们每天都离不开吃饭,“谁知盘中餐,粒粒皆辛苦”。如果不使用化肥和农药,这可是两种典型的化学产品,世界粮食产量将减少一半!这意味着,地球上将有一半的人可能被饿死!粮食如此短缺,你还在大吃大喝,你不是在杀人吗?

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        我们小时候都穿着母亲亲手做的棉布衣服,姐姐穿完妹妹穿,哥哥穿完弟弟穿,一件衣服要穿好多年。棉花是自家地里种的,母亲将它纺成线、织成布、缝成衣。这该是纯天然的吧?不,还要用化学染料染成不同的颜色。看看自己身上的衣服鞋帽,如果没有化学家研究的合成纤维,地球上将有一半人没衣服穿。

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有人会纺线吗?

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织布呢?

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      我们都看见过手工缝线织布,现在都被机械化化工产品替代啦!纺线织布农村长辈应该都会的。咱们的妈妈一代人都会,不然咱们就没有衣服穿啊。

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        最近,感冒大流行:先是咳嗽、继而发烧、然后流鼻涕难受。你吃药了吗?细菌、病毒、各种无缘无故的疾病每天都在窥视着我们。如果没有化学家研究的药品,人的预期寿命只有现在的一半。

        据麦迪逊的世界经济千年史,1900年中国人均寿命为24岁,1950年中国人均寿命为41岁(世界47岁)。

        所以说,是化学让我们过上了今天的舒服生活,谁也离不开化学。

        化学只是在分子层次上认识物质的方式,在日常用语中很多人把化学跟天然做为对立词使用。

        你每天开车上下班吗?不要跟我说你骑自行车上下班,只要你不是赤脚走着,你都在使用化学品。

        所以说,是化学让我们过上了今天的舒服生活,谁也离不开化学。

        那么,古人是不是过着没有化学的生活?不可能!因为生命本身就是化学反应的结果。

      古代炼丹应该是最早的化学,还有酿醋酿酒,做馒头。

      还有更早的,46亿年前,地球刚开始形成的时候,地面上熔岩横流,天空中电光闪闪。从火山中喷出的气体,如水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,构成了原始的大气层。正是这些简单的分子在大气中闪电的作用下,发生化学反应,产生了越来越复杂的有机分子,最后组装成生命。1953年一个年轻的美国学生在实验室模拟原始地球条件合成了氨基酸等构成生命的重要分子。

      石灰在古代和现在都是一种重要的建筑材料,它就是将石头简单加热后形成的。发生的化学反应为碳酸钙分解生成氢氧化钙。

化学家米勒

        第一次在实验室模拟原始地球条件,合成了氨基酸。构成生命分子的基石。

@郭向云  我们每天的新陈代谢都是化学。@程,动物包括人就是一个复杂的化学反应器。

        同样是我的老师,北大前校长周其凤教授《化学之歌》中写到:“父母生下的你我,是化学过程的结果。”

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        再简单,康中做化学实验的烧杯。玻璃也是化工产品,葡萄美酒夜光杯,水晶,原先都是比黄金贵的奢侈品。

给我上过课的周先生

@郭向云  人的生老病死,都是化学过程!

生命之火也就是氢氧反应,呼吸氧,吃进氢,食物都是储氢材料[憨笑]。

      生命天天吃负熵,使自己保持熵减少状态。人类和动物的重要区别之一就是可以对天然食物进行加工,尤其是将肉烤熟。据说,熟食极大地加快了人类大脑的进化速度。180万年前,生活在芮城县西侯度的原始人,已经知道了用火将动物肉烤熟吃。这是迄今发现的人类最早的使用火的遗迹。烤肉之所以变得美味,就是因为其中发生了化学反应。1912年,法国化学家Maillard发现,食物在加热时(110度以上)蛋白质和糖类会发生反应生成一类叫amadori的化合物,后者在高温下会继续发生反应生成数百种不同的化学分子,最终产生不同的风味。

西侯度

        熵这个概念很费解,好长时间弄不明白[憨笑][憨笑][憨笑]。

        人类文明几乎都是发源于大江大河之畔,其中一个重要的原因是原始人没有能搬运和储藏水的器具。粘土经过高温焙烧以后,内部发生一系列无机化学反应,变成坚硬而且不吸水的陶器,陶是人类最早利用化学反应制造的人造材料。人们才能储存水和粮食。

        经过数百万年的发展,人类社会从石器时代进入青铜时代,青铜是人类通过化学反应制备出来的第一种金属材料。

        生物反应应该不能等同于化学反应吧?

觉得应该更高级@郭向云。

        这是典型的生物人的观点,本质上没有区别。生物反应,反应物分子复杂些,反应速度慢。涉及到氢键多,不过搞生物的人一般不承认[微笑]。

        生物反应是复杂的有机化学系列化反应,没有发生原子改变过程,应该还是化学反应的范畴,理解的对吧?

        除了神经系统生物物理多一点,其他都主要是生物化学啊。

      生物人认为他们的工作比化学高级,可以说,任何生命的产生都是化学反应的结果,换句话说任何生命都是由各种各样的化学物质构成的,而且这些物质之间总在发生化学反应。

        有机化学反应需要各种酶等催化剂,有些微生物也参与生命活动的生化反应,会有有毒有害物质,不过都被人体中的多种微生物消化分解,使人不至于被毒死[呲牙]。

        如反应停止,生命也就结束,开始另一类熵增加的化学反应。如果有人喜欢中药,认为其中没有化学品,其实也是错误的。中药之所以能治好一些病,也是其中含有的特定化学成分在起作用。可见,自从盘古开天地,三皇五帝到如今,谁也离不开化学反应。

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        神经系统是生物电信号传输吧,这些需要医生和生理学家解释一下啦![呲牙]。

        比如,你手上有一万块钱现金,你可以办很多事。你把一万块钱借给一万个人,每天只有几个人还钱,什么也办不成。前者低熵钱,后者高熵钱。把钱换成能量,熵就表示类似的意思。


      下面解释同学们提的问题。

      食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐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,国家有相关目录和标准。符合国家规定的食品添加剂一般是无害的,但是经常有不法商人使用廉价的类似食品添加剂的化学品,或者不是正规商家生产的食品添加剂(生产过程如果不卫生,易污染),可能会含有有害物质。

      在食品里超范围超剂量的添加,是违法行为,我们单位要查处哩(有同学答)。

        @郭向云  自己做米酒, 会有发的过头的时候吗? 会有毒吗?@郭向云  那要是发的不完全呢? 

      一般发过头会变酸,长毛的话可能有菌。发的不完全的话,糖分高。

      以前老家用柿子酿醋,好像有时上面会有毛@郭向云。

      一般把上面的毛弄掉就可以。

        醋发酵应该是有酵母菌,是有益菌,酿酒也是菌类发酵,酒酿时间长了会发酸变成醋,感冒可以熏醋杀菌,醋再反应会怎么样?也许就是变坏腐败发臭,应该是有毒物质产生啦!

        最早哪位大家把chemistry 翻译成化学的?越想越觉得汉字神奇,一个“化”字,就阐明了化学的本质。

      没查过,可能从日语过来的。

        关于反式脂肪酸,我个人观点是没什么大问题。因为两者分子组成相同、官能团相同(决定化学性质),只是C=C双键两侧的碳链方向不同,化学性质相同,在人体内发生氧化反应的最终产物都是水和CO2。有人说,摄入过多容易引起冠心病。实际上,不管哪种脂肪酸摄入过多,都会引起血管硬化等疾病。不过,我不是这方面的专家,只是个人观点。

      @郭向云  这个不敢苟同[擦汗],是的,这个其实很多人都争论的[呲牙],生命过程的复杂程度远超我们想象。

        是的。科学家说的还不一致,何况咱?[呲牙],我说了,只是个人观点。[呲牙]。

郭博士教授的课题组

        融雪剂:一般街道和公路用的是氯化钠、氯化钙、氯化镁等,可能会加速路面沥青的老化,对人没什么影响。

        对环境是不是不好?

        很多人关心雾霾,其实我跟大家一样,也不是很了解。雾霾成分:雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成的。为什么近几年雾霾多发?原因复杂,有人怨烧煤、有人赖汽车,还有人赖植树造林。个人看法,可能跟较大区域内气候和环境的变化有关,跟使用化肥应该没有关系。

        @郭向云  我自酿了些葡萄酒,有酸味没酒味,敢不敢喝?

        我觉得不会有毒,可以做菜当醋吧,最好别喝。

        转基因:我个人对转基因食品持开放态度,原因跟前面反式脂肪酸相同。基因是一种由许多核苷酸缩聚形成的一种大分子量的化学物质,组成它们的小分子只有8种。也就是说,不管什么基因都是由这几种小分子物质组成。食品进入胃以后,在酸作用下发生水解,长链的基因(DNA)分子被水解成一个个核苷酸,这些核苷酸通过血液等一系列途径进入最后组装时也是一个接一个地连在一个新的DNA分子。人类吃了几万年猪肉,也没看到猪的基因在人身上发挥作用。另外,杂交水稻实际上就是转基因水稻。

        转基因粮食的核心恐怕在于谁控制了作物的“种子”。比如,小麦、玉米、大豆这些是我们中国人的主要粮食。以前,粮食种子都是国内生产。如果大家都种转基因的小麦,而转基因小麦的种子只能每年从美国买,那这就很危险。因为我们的粮食命脉让别人控制了,春秋时吴国和越国的故事就会重演。所以,应从国家安全层面上考虑。

        自酿葡萄酒,要加糖发酵的,口感颇好。

        化妆品:高慧娟同学问女性用化妆品对皮肤的利弊。非常抱歉,我一点儿也没关注过,不敢乱说。

      @郭向云  我再问个问题,比如说染发剂,我看了一下,执行标准都一样,成分也一样,为什么有好坏之分?染发剂对人体到底影响多大?会致癌吗?

        其实这是个大的问题,所有化妆品都存在执行标准一样,成分类似,可是使用确实不一样。

      染发剂2005年我们室的一个研究生做过研究(曹毅博士), 细胞,动物,染发人群都做过。染发剂会引起毛囊细胞突变。但是毒理学有一句名言,剂量决定毒性。我也染发的,个人建议尽可能少染发,一个季度一次。黑色染发剂比彩色染发剂危害更大一点。植物染发剂也有毒性。突变事件随时在体内发生着,也在清除着,大家不用太在意。

        我觉得这个和受体也有关系。

      化妆品很复杂的,跟皮肤油性中性干性等有关,现在大街上美女都很漂亮爱美,但是如果化妆品含有铅汞等重金属就会贻害无穷,时间长了重金属中毒,还是小心使用为好。 染发剂会损坏头发毛囊,也会对头皮不好![调皮][呲牙][呲牙] 

        在许多人眼里,跟化学打交道就是跟中毒、爆炸等在亲密接触,这其实是一种误解。就拿开始提到的PX来说,它的学名叫对二甲苯,是生产化学纤维(服装)、塑料、合成树脂、制药的重要原料。PX虽然有一定毒性,可是用它制成的纤维、塑料、玩具等却十分安全。由于群众盲目抵制,我们国家每年花费千亿元从国外进口PX。任何东西都具有两面性,关键看你怎么用它。

        许多化学物质是有毒、易燃易爆的,如果你了解了它们的这些性质,就知道接触或面对它们时应该注意什么,什么能做什么不能做。

        今年的国家最高科技奖获得者南京理工大学的王泽山院士,就是火炸药专家。一生进行了无数次爆炸实验,哪一次出现意外?因为对炸药的性质、爆炸威力非常了解,所以在每一次实验时都会把各种安全措施准备好,万无一失。

        说一件不具代表性的事,我所从事的领域有四个著名的院士,我上大学时就是“四巨头”人物,厦门大学蔡启瑞教授,我们所彭少逸研究员(我的博士导师),北京石科院闵恩泽研究员,大连化学物理研究所的郭燮贤研究员。除了郭燮贤院士因为严重哮喘病去世较早外(73岁),其它三位先生分别活了102、100、92岁。还有,北大化学系的院士们也都个个高寿。

        所以,化学并不可怕,而且化学正在使国家更强大。

      谢谢大家!

郭教授和你谈化学
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        别怕染发剂还没把我们毒死的时候我们都老死啦,想染就染。

      勤动脑,老有所为,长寿比例高,大家想想身边人。

      太对了,看淡名利。气畅血通,长寿之道[呲牙]@郭向云。

      学者长寿的重要内因,是知书达理。

      咱们群这样发展下去,每天学习时间很长。可能都会扛过老年痴呆,都长寿了吧。[强]

        有个豆腐的笑话很好玩,豆腐坏了变成乳豆腐,然后变成臭豆腐,还舍不得扔变成了毛豆腐,毛豆腐和臭豆腐一油炸,还是许多人爱吃的美味[调皮][呲牙][呲牙]。

        非常感谢郭博士对化学与人类生活关系的阐述!!![咖啡][咖啡][咖啡]。

      想吃就吃,想喝就喝。

      想染就染,想化就化。

      笑一笑,十年少,乐一乐,多长寿[呲牙][呲牙][呲牙]。

        科学的角度,什么都可以吃,但是什么都不要太多,适可而止。

      花样翻新,荤素搭配,美食美味,健康快乐![调皮][呲牙][呲牙][呲牙]。

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网友评论

  • 闲淡山人:听完课大家依然兴趣盎然,互相讨论着。

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