柯南無限拖更了,這部史詩級化學科普巨作開啟了我的化學汪人生...

2021-02-08 上海科技館

「真實はいつも一つ!(真相只有一個!)」


圖片來自《名偵探柯南》截圖


一聽到這句話,腦海中是不是馬上浮現出某個少年偵探帥氣的模樣?這句對每個柯南迷而言是再熟悉不過的經典名言,承包了我們太多的童年時光和青蔥歲月。


點開音樂那一刻,是不是感覺細胞都燃燒起來了!


20年前,你上小學一年級,柯南也上小學一年級,20年後,你上班了,他還上小學一年級。恐怕等你孩子上了一年級,柯南也不會變的……

 

然而,就是這麼一部風靡20多年的作品,卻突然爆出新聞:休載!

 

12月11日《名偵探柯南》漫畫作者青山剛昌通過漫畫的形式宣布,「……為了養病和讓身體充電,將會進入長期休載。」


圖片來自《少年Sunday》截圖


如果不是這則新聞,大概很多人都忘了《柯南》迄今仍在連載…


而那些年《柯南》除了帶給我們精彩的推理之外,相信也成為不少人的化學科普啟蒙百科全書~(多少人因為被其中奇妙的化學作案手段吸引,成為一名當代「化學汪」…)


一提起柯南是如何從高中生工藤新一變成為小學生江戶川柯南,大概許多人都能不假思索地說出那款化學藥劑的名稱。


APTX4869 圖片來自百度圖片


沒錯,那就是APTX4869。讓人不禁感嘆,原來《柯南》與化學的緣分在開始之初便早早確定了。那麼今天,就讓我們來好好捋一捋《柯南》那與化學之間千絲萬縷的聯繫吧。

 


除了《名偵探柯南》以外,在其他很多推理類小說電視劇中,「魯米諾試劑」都是繞不開的一個破案神器。它常被用來檢驗犯罪現場是否有血跡殘留,那麼這樣做的原理又是什麼呢?

 

圖片截自《名偵探柯南》


魯米諾試劑(Luminol)是一種化學發光試劑,其化學名稱為3-氨基鄰苯二甲醯肼。這種試劑被氧化後,會形成一個不穩定的有機過氧化物,這種過氧化物在釋放出氮氣N2後,形成了激發態的3-氨基鄰苯二甲酸。

 

這麼多名詞聽上去頭都大了?下面就劃出本次強行科普的重點。

 

而當一種物質處於激發態時,它本身所含能量過高,需要以光的形式將能量釋放,讓自身恢復到一個較為穩定的基態上。對於3-氨基鄰苯二甲酸而言,當它從激發態返回基態時,其發出的光正好落在我們可見光的藍光區,這就是魯米諾能夠發光的原理(圖3)。

 


圖3. 魯米諾發光原理 圖片來自維基百科

 

魯米諾通常被保存在雙氧水(H₂O₂)和氫氧化物的混合溶液中,當其遇到血液時,人體血紅蛋白中的鐵(Fe)元素會催化雙氧水分解成氧氣(O₂),並將魯米諾氧化,發出耀眼的藍光(圖4),而正是這種特性,使得魯米諾成為法醫檢驗血跡殘留的重要手段。


圖4. 魯米諾發出的藍光 圖片來自維基百科


當然啦,魯米諾試劑也不是萬能的,當其遇到更強的氧化劑或者人體其他體液中的微量鐵元素時,就容易形成誤導,幹擾刑偵人員的檢測。

 


講完了魯米諾試劑,讓我們再來看看金屬空氣電池

 

在《柯南》第658話《巧克力的炙熱陷阱》中,園子、小蘭和柯南三人一同受邀參加了巧克力店的開幕儀式,卻看到悲慘的一幕:盛放巧克力的容器突然燃起熊熊大火,帶走了巧克力師的生命(圖5)。


圖5. 受害者被大火吞沒 圖片截自《柯南名偵探》


原本普通的容器為什麼會突然著火呢?除了因為遇上當之無愧的當代「死神」柯南外,其實背後也有一定的化學知識。

 

這是由於犯人將容器底部的乾冰換成了活性炭鐵絲網,同時將巧克力製作時使用的水替換為鹽水。容器本身為鋁製品,就自然而然的形成了空氣電池(圖6)。


圖6. 金屬空氣電池裝置 圖片截自《柯南名偵探》

 

在該裝置中,鋁(Al)作為電池的陽極,失去電子發生氧化反應生成三價的鋁離子(Al3+),活性炭吸附的氧氣(O2)作為電池的陰極,得到電子發生還原反應生成二價的氧負離子(O2-),而鹽水(通常為氯化鉀KCl)作為電解質,則起到了傳導電流的作用。


這樣形成的空氣電池,當其與鐵絲接觸時,便會在鐵絲上產生電流,將鐵絲燒紅,進而引燃容器中的果酒,最終形成大火。同時,為了加大火勢,犯人還將揮發性強的烈性酒放於演示桌子的下方,使得火勢瞬間增長,吞沒了受害者。

 

不懂點化學知識怎麼能讀懂青山大叔的良苦用心!

 

在這個案件中,金屬空氣電池被犯人用於殺人,但在現代社會中,它卻有著極高的研究價值,常見的空氣電池除了鋁空氣電池,還有鋰空氣電池、鎂空氣電池、鋅空氣電池等。

 


說起火災,除了上面我們提到的由酒精引發的液體火災,《柯南》中還出現過大大小小許多不同類型的火災,其中比較值得關注的就要屬第106話《新聞照片殺人事件》。


柯南一行人受邀參加頒獎儀式,卻在當天晚上目睹了主人公從窗戶跌落、全身著火的身影。這看似一起意外事故,實則確是兇手利用生石灰遇水放熱的原理人為造成的假象。

 

本案的「元兇」生石灰,又名氧化鈣(CaO),是我們日常生活中常見的乾燥劑中的一種。

 

當它與水接觸時,就會發生反應生成氫氧化鈣【別稱熟石灰,Ca(OH)2】,並放出大量的熱(圖7)。此時其旁邊若有報紙等易燃物質,則極易引發火災(圖8)。


圖7. 生石灰遇水的放熱反應


圖8. 案件中放在洗手池中的報紙和生石灰 


看似小小的乾燥劑,其危險係數確是不容忽視的。


除了上面列舉的這些,在《名偵探柯南》中,還有很多有趣的化學知識。


細想一下,在《名偵探柯南》中,令你印象最深刻的化學橋段,是什麼呢?


參考資料:

1. 萌咩志.(2016). ≤Criminal Case≥- 來當個名偵探吧,唯一看破真相的就是你!. Retrieved from Gigacircle: http://tw.gigacircle.com/4306485-1

2. DCW Wiki編者. (2017, November 23). APTX4869.Retrieved from DCW Wiki: http://www.detectiveconanworld.com/wiki/APTX_4869

3. 維基百科編者. (2017, December 8). 魯米諾. Retrieved from 維基百科. 自由的百科全書: https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E9%B2%81%E7%B1%B3%E8%AF%BA&oldid=47283588

4. 青山剛昌. (2012, July 13).巧克力的炙熱陷阱. Retrieved from ≤名偵探柯南≥第658話截圖

5. 青山剛昌. (1998).新聞照片殺人事件. Retrieved from ≤名偵探柯南≥第106話截圖


鳴謝:徐海 為本文提供科學指導


徐海

中南大學著名選修課

《名偵探柯南與化學探秘》

主講教師


本文封面圖片來自網絡

網絡圖片版權歸原作者所有

文章及圖片(除標註外)為上海科技館所有

未經允許,禁止轉載


你的文章也可以登上科技館官微和官網啦

投稿請戳 tougao@sstm.org.cn



相關焦點

  • 《探索化學化工未來世界》系列科普片在清華大學首發
    這套科普片及配套科普書的問世,為大眾特別是青年人普及化工化學的前沿知識,引導青年學子獻身化學化工事業起到重要的推動作用。中國工程院將一如既往的支持該項目,做好大眾科普相關工作。    徐延豪代表中國科學技術協會向《探索化學化工未來世界(一)》系列科普片及配套科普書(第一冊)首發表示祝賀,為這部系列片的編纂、出版付出辛勤努力的各個單位、各位專家表示敬意和感謝。中國要進入創新型國家行列,實施創新驅動發展戰略,提高公民尤其是青少年群體的科學素質是重中之重,希望全社會,特別是廣大科技工作者投身到科普事業中來,積極創製像今天這套科普片一樣精美的科普產品。
  • 《美麗化學》填補中國高端原創科普作品空白
    原標題:《美麗化學》填補中國高端原創科普作品空白   本報訊(記者楊保國)近日,由中國科學技術大學先進技術研究院和清華大學出版社聯合製作的原創網絡科普項目《美麗化學》中文版上線,不到一周頁面瀏覽量超過3萬,視頻播放超過1.5萬,微信公眾平臺信息閱讀3.3萬次。
  • 《探索化學化工未來世界》科普片及科普書發布
    讓更多青年愛上「美麗化工」和「美麗化學」《探索化學化工未來世界》科普片及科普書發布來源:科學網 2016-5-25 崔雪芹  5月22日,在43位中國工程院和中國科學院院士的共同倡議下,《探索化學化工未來世界(一)》系列科普片及配套科普書(第一冊)首發式在清華大學舉行。
  • 清華大學首發《探索化學化工未來世界》系列科普片
    央廣網北京5月23日消息(記者沈靜文)《探索化學化工未來世界(一)》系列科普片及配套科普書(第一冊)首發式今天在清華大學主樓接待廳舉行。此次活動也是清華大學化學工程系建系70周年的重要活動之一。  首發式上,發起人和負責人、中國工程院院士、清華大學化工系教授金湧介紹了項目的源起、實施過程以及主要內容。
  • 科學人專訪《美麗化學》:純粹化學,純粹美麗
    《美麗化學》:美麗的化學反應這很可能是有史以來,中國人製作的最酷的關於化學的科學傳播作品,純粹化學,純粹美麗。這就是由中國科學技術大學先進技術研究院和清華大學出版社聯合製作的一個原創數字科普項目《美麗化學》。
  • 國學科普夏令營:在《紅樓夢》中探尋美麗化學
    李佩珊 攝中新網銀川7月10日電 (於翔 李佩珊)「我非常喜歡看《紅樓夢》,但把書裡的情節和化學實驗結合起來,還是第一次,感覺非常神奇。」7月10日上午,由寧夏大學主辦的「國學中的美麗化學」——中學生科普夏令營正式開營,銀川十六中初二學生周子禎談及感受時連連稱奇。經過十幾分鐘的實驗,一張花箋紙已製作成功。
  • 戰者為王 史詩級巨作【軒轅傳說】詮釋華麗巔峰
    戰者為王 史詩級巨作【軒轅傳說】詮釋華麗巔峰 2012-12-12 14:28作者:官方來源:官方 |新手卡|激活碼領取
  • 【中國科學報】《美麗化學》填補中國高端原創科普作品空白
    【中國科學報】《美麗化學》填補中國高端原創科普作品空白 2014-11-20 中國科學報 楊保國 【字體:大 中 小】
  • 如何讓孩子一分鐘內愛上化學?清華學霸拍的科普短片,家長收藏好
    但就只這樣讓無數人感到頭疼的化學,在清華學霸梁琰的科普短片中卻是另外一個樣子。梁琰是一個不折不扣的清華學霸,本科畢業於清華大學化學系,研究生就讀於美國明尼蘇達大學,後又繼續攻讀博士學位。梁琰不僅熱愛化學,同時也熱愛藝術,所以就萌生出了用「用科學和藝術向大眾展現化學之美」的想法。
  • 《美麗化學》填補中國高端原創科普作品空白—新聞—科學網
    本報訊(記者楊保國)近日,由中國科學技術大學先進技術研究院和清華大學出版社聯合製作的原創網絡科普項目《美麗化學》中文版上線
  • 《名偵探柯南劇場版》中最精彩的6部,最後一部堪稱史詩巨作!
    《名偵探柯南》真相只有一個,青山剛昌是柯南的作者,寫作柯南已經有十幾年了。我們也追了柯南十幾年,雖然動漫有些血腥,但是從柯南中可以學習到很多知識。今天我們就來說說《名偵探柯南劇場版》中最精彩的6部,最後一部堪稱史詩巨作!
  • 直播化學實驗吸粉300萬,「網紅」洋教授來寧「玩」科普
    但我不是阿拉丁,我是化學家。」12月21日上午,牛津大學博士、「網紅」戴偉(David G.Evans)教授在江蘇科技館為南京的中小學生上了一堂生動的化學實驗課。作為擁有幾百萬粉絲的科普大V,很多人是通過短視頻了解到「戴博士」,並因此打開了一扇化學的大門。
  • 這部奇幻史詩級巨作的電視劇讓我很失望 最讓人惋惜的女主角
    聽過「凜冬將至」的小夥伴應該都是知道這部奇幻史詩級巨作,經過幾年的艱苦抗戰,《權力的遊戲》終於大結局了,雖然結局讓許多追劇的人很失望,但這部劇確實是讓我第一部從頭追到尾的美劇,片中的結構太複雜,任何人都是主角又都不是主角,今天就我來說說劇中讓我感觸最深的角色——龍媽!
  • 「我是高中化學老師,也是原創視頻創作者」
    經過多方的思考和實踐,張雪朦以「雙面教師」的身份,在講臺上帶領學生們學海披荊斬棘,在講臺下以「飯老師」的身份花式創作,用這兩種看似不可兼容的身份,創新課堂教學模式,開啟校園特色教育。「在工作的第三年,我順著教學循環來到了高三,這也是改變我人生的一年。」張雪朦回憶道,2014年,她發布了獻給廣大高三學子的音樂視頻作品,即一首基於熱門歌曲重新填詞創作的勵志歌曲《高三稅》。歌曲的填詞、繪圖、聲音製作、視頻製作全由張雪朦一人獨立完成。談及《高三稅》的創作靈感,張雪朦動情地說,「當時很是心疼自己的學生,每天睡眼朦朧、壓力很大,卻還是在堅持學習。
  • 【化學大師】化學式和化合價——舌尖上的化學
    舌尖上的中國而在化學世界中元素形成物質時也有確定的組成。我們用化學式來表示。化學式是指用元素符號和數字的組合表示物質組成的式子。由於化學式能表示物質的元素組成以及相應的原子個數比,所以在書寫化學式時,我們必須知道該物質是由那幾種元素組成的,以及各元素的原子個數比。
  • 一場風花雪月的化學電影-中國青年報
    「他給我看了一些,說中國也能做出這種世界一流水準。」鄭奇回憶道,那是3年前的事了,梁琰準備回國,嘗試與他合作。    作為清華大學出版社數字教學服務平臺總監,這位「純非理工科男」也自稱「狂熱的科學愛好者」。    「應該說市面上能買到的所有科普書我都看過。」
  • 如果早點看到它,也許我的化學成績不會那麼差
    還有一類叫化學花園的反應過程,是氯化鈷與矽酸鈉溶液反應,好似出現了一條龍。\化學結構\讓我們把視角關注到更細微的尺度,來看看宏觀現象背後的微妙結構。化學美的接續發展我們的項目得到很多國內外媒體的關注,有幾個評價我覺得很棒。我們很欣慰得到這些同行的評價,另外最讓我們欣慰的評價是一位網友說:「如果中學看到『美麗化學』的話,我的化學可能就不這麼糟糕了。」
  • "美麗化學"網站中英文版都將上線
    "他給我看了一些,說中國也能做出這種世界一流水準。"鄭奇回憶道,那是3年前的事了,梁琰準備回國,嘗試與他合作。  作為清華大學出版社數字教學服務平臺總監,這位"純非理工科男"也自稱"狂熱的科學愛好者"。  "應該說市面上能買到的所有科普書我都看過。"鄭奇說,但在看過梁琰發來的美國"互動式教科書"的樣章之後,他一下子感到"中國缺少這樣的東西"。
  • 化學紀錄片:《化學的秘密》5集全!
    第一集 化學,為了更美的生活化學家用一些物質,通過化學反應形成化合物,製造了自然界中沒有的物質。水是由氫和氧組成的化合物。鑽石和石墨是由於碳原子的排列方式不同而形態迥異。合成纖維用於服裝的布料上,製作了穿著舒適,功能不同的衣服。
  • 高考狀元:高中化學必備!十大化學計算方法
    高考化學作為理綜的科目之一,也是有偏記憶兼計算的學科。可以應用到化學的領域甚廣,所以如今任何一個國家都很重視化學。化學與其他學科的交叉與滲透,產生了很多邊緣學科,如生物化學、地球化學、宇宙化學、海洋化學、大氣化學等等,使得生物、電子、航天、雷射、地質、海洋等科學技術迅猛發展。