物理學也許為我們展示了宇宙間的基本組成, 生物學讓宇宙能夠認識自己, 而化學二者之間是各種有趣現象的所在。每一秒 ,我們體內都會發生成千上萬的化學反應,但正是那些我們已經掌握的化學反應, 它們發生在實驗室 ,車間 ,工廠, 甚至是廚房裡,造就了我們如今的人類 。少數化學技術給我們的生活帶來巨大變化 ,改變人類的發展軌跡。
以下是六大改變歷史的化學反應,火是我們人類對化學的首要嘗試, 而火的利用有好有壞,不論是動物, 蔬菜, 還是其他在熱鍋裡的食物 。烹飪令食物,更容易被消化 ,我們花更少工夫獲得更多營養 。但有一種不同的化學過程 ,讓食物從簡單的營養變得更加有趣。
6.梅拉德反應
在1913年,一位叫做路易斯.卡米爾.梅拉德的法國化學家,描述了我所知的最美味的化學反應。幾乎我們做的所有東西都含有糖和胺基酸。當它們在高溫下發生反應,結果就會,無數複雜的滋味混合在一起。這使烤漢堡表皮上色,使披薩餅的麵皮變脆,是薯條邊緣金黃。
總之,毫無疑問,利用火能使食物更容易消化。但梅拉德反應讓吃喝變得更有趣。
5.青銅
它們說棍棒和石頭可以打斷骨頭,但金屬威力更大。如果你的祖先沒有弄清楚青銅的化學成分,它們很可能被清楚它成分的人徵服了。地球僅有的大量純金屬是銅,金,銀和鉑。但不幸的是,它們要麼太值錢,要麼太重或是太軟,而不能做成小金屬棒。
從五六千年前開始,人們開始合金化,或將銅與錫等元素混合在一起,製得青銅。比起純銅,它在硬度和耐久性上有了進一步提升。後來,青銅在大多數領域被鐵替代,但青銅是人類登上重金屬舞臺的開始。
4.發酵
正如詩人約翰西阿迪說,發酵和文明是密不可分的。最終,我們的祖先厭倦了為了晚餐而奔波狩獵,他們最終通過播種安定了下來,通過培養植物形成了一個井然有序的系統,少數人種植所有人都能吃的植物,從而給其他人時間去探索別的。
但是我們並不吃生的糧食,且如果收成幾周內就腐爛,又有什麼用呢?利用發酵,將糖轉化成酸,乙醇和氣體。我們的祖先利用他們未知的微小生物,將水果,蔬菜,穀物,甚至牛奶變的更美味,更易長時間保存。
3.皂化作用
考慮到水曾對健康存在實際危害,所以在過去,人們都不願意洗澡。但沒有人願意坐在臭烘烘的小孩身旁,即便是在古蘇美爾。
據今4000年前石碑記載,當時就有混合水,鹼灰,油或動物脂肪製作,肥皂的配方。植物和動物油脂是甘油三酯,一個甘油分子加三個脂肪酸分子。皂化作用利用鹼破壞了它們,從而你得到肥皂中的關鍵成分,脂肪酸鹽。因為它們能同時從兩端溶解,一端吸水,另一端吸非極性的油膩的東西。由此產生的化學混合物非常完美地,利用水將橄欖油從你的長跑中分離出來。
2.矽
新聞快訊,電腦是相當重要的。沒有矽晶片手機和智能溫控器都將無法工作。事實上矽很容易找到,但要用在晶片上,它必須是超純的,多純?至少99.999999%的純度。但這還不是最難的。純固體矽由無數的地理晶體組成,這看起來很酷,但當兩個晶體相遇,就不能形成半導體。提拉法能從混合中獲得高質量單晶,矽被重新熔化,將籽晶浸入熔矽後慢慢提拉出。這第一顆籽晶使生長的固體排列整齊,在單個的完美的矽晶體上,如此便能被切片,切塊並加以利用。
1.哈伯博世反應
一切活物都需要氮,一次來建立最基本的生命位,如胺基酸和DNA。但在大多數生命歷史中,將氮轉化為生物有效的形式,只能由土壤中的細菌進行。它們將空氣中的氣體轉化成氨和硝酸鹽這樣的基礎成分。
直到1909年,名叫弗裡茨.哈伯的德國化學家,在兩個朋友的幫助下,找到了人工方法。哈伯博世反應將氮氣和氫氣這兩種簡單成分轉化為氨。我們可以在有用的含氮物質用品清單中找到它。
化肥為什麼能排在第一位呢? 化肥出現後, 農民不用再依靠輪種作物或通過牛耕使土壤肥沃 。這種低價的化學物質,讓人們獲得前所未有的豐收 。世界上有充足的糧食, 實際上 ,這場化學革命後, 世界人口增長了四倍多。我們每年製造4.5億噸氮肥,我們所用的能源中, 有百分之一到百分之二用於製造氮肥。
當然, 利用工業氮 ,我們不僅僅是生產沙拉和穀物。硝酸鹽是製造爆炸物的必要成分, 哈伯·博施法也讓德國在一戰和二戰中 ,能夠對其他國家實現大規模破壞。但不論是在戰爭中的應用, 還是每天飯桌上的早餐 ,都激勵哈伯掌握轉化空氣中氮氣的方法, 爆炸不斷升級。只要有一點化學物質, 就能為大腦提供食物。
如果你對化學反應感興趣 ,當然也有很多其他歷史性的化學奇蹟沒有列舉出來 ,希望你能在評論中舉出改變人類歷史的其他化學反應,希望你能保持一顆好奇心。