「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和鐵絲網,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