2025年高考火焰中發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)

　　對于一些人來說，沒有什么事情比在星空下的沙灘上點起篝火或者冬日里在家中生起爐火，在溫暖中昏昏欲睡感覺更美妙了。這次，科學家要徹底研究火，從化學角度理解火焰之謎。

　　科學家在火中發(fā)現(xiàn)了新的化合物。美國科技中心視頻新聞12月16日在該網(wǎng)站通過視頻介紹了科學家的新發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)破解了關(guān)于火的一些奧秘，并有可能幫助人們找到更清潔的燃料。

　　克雷格·塔提耶是在加州一個國家實驗室專門研究燃燒的化學家，他解釋說，研究燃燒這一化學反應對設計出新的設備，以減少污染物排放有重要作用。

　　燃燒過程中，發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)烯醇

　　科學家研究火已有150多年，第一次在火里發(fā)現(xiàn)烯醇。在乙烯燃燒的火焰中，科學家發(fā)現(xiàn)了這種化合物。塔提耶說，他們感到吃驚，因為此前從未在火焰中發(fā)現(xiàn)這種分子，在火焰的模式圖中也沒有這樣的描述。人們很早就認識了火焰中存在的酮類化合物，這種化合物和烯醇質(zhì)量相同，因此人類一直沒能在火中發(fā)現(xiàn)烯醇。

　　他還說：“我們非常了解燃燒，然而在一些細微之處也的確存在空白。燃燒是極為復雜的過程，在一團小小的火焰中也有幾百種物質(zhì)，它們相互發(fā)生著數(shù)以千計的化學反應。”

　　烯醇可能與污染存在聯(lián)系

　　塔提耶和來自不同國家的科學家組成研究小組，他們將燃燒過程中的上千種化學反應分類，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)火焰中都含有烯醇，從技術(shù)上可以將它歸入醇類化合物。塔提耶認為這類化合物可能和污染存在聯(lián)系。

　　“它們是汽車排放的尾氣形成過程中的重要介質(zhì)，”塔提耶解釋說，“幾乎所有的燃燒過程從一開始就含有碳，結(jié)束時形成最終物質(zhì)二氧化碳和水。木頭燃燒是這樣的，煤、原油、汽油燃燒也是這樣的。同時還有一些微量的化合物，生成其他的污染物。”

　　據(jù)《探索》雜志報道，塔提耶用一種特殊設計、叫做同步加速器的高能輻射探測器分析了不同燃料總共14種火焰類型，分析出火中不同的化學反應過程。

　　使用這個設備不僅能識別出火焰中的分子包含什么原子，還能夠看清這些原子是怎樣結(jié)合在一起的。這樣，人們就可以辨別出包含相同的原子的不同分子。

　　首先，一個防火的石英圓錐體將燃燒產(chǎn)生的氣體抽入與之相連的真空容器內(nèi)。然后，用一束強輻射線照射，氣體中的一些成分因此帶電，隨即被探頭發(fā)現(xiàn)，塔提耶就是這樣發(fā)現(xiàn)了烯醇。

　　烯醇的發(fā)現(xiàn)，幫助人們改進引擎污染現(xiàn)狀

　　他說：“我們從火焰的任一部分提取出分子，經(jīng)過質(zhì)量分光計分析，實質(zhì)就是根據(jù)分子的質(zhì)量判定是什么分子。”但是當分子質(zhì)量相當時，就像烯醇和酮類化合物，科學家就得用射線照射分子，看看這些分子攜帶電子的緊密程度。同步加速器中的一個金屬盤將分子打向一個帶電極的探頭。塔提耶根據(jù)帶電分子到達電極所用的時間判斷出是什么分子。

　　這一新的認識或許能幫助人們設計新的引擎，減少污染物的排放，讓天空更藍，更清澈。

　　塔提耶最后說，烯醇還存在于星際空間，更多地了解烯醇也能幫助科學家認識星際空間的物質(zhì)存在形式。

　　汽車尾氣的危害

　　城市里車來車往，人們很難避免吸入汽車尾氣。你真正了解尾氣中含有什么物質(zhì)嗎？

　　一氧化碳、氧化氮是汽車尾氣中主要的物質(zhì)，它們會對人體產(chǎn)生不良影響的其他一些固體顆粒，尤其是含鉛汽油，對人體的危害更大。鉛在廢氣中呈微粒狀態(tài)，隨風擴散。城市居民，尤其是街道兩旁的居民會大大超過農(nóng)村居民。吸入人體后，主要分布于肝、腎、脾、膽、腦中，以肝、腎中的濃度最高。

　　幾周后，鉛由以上組織轉(zhuǎn)移到骨骼，以不溶性磷酸鉛形式沉積下來。骨中的鉛一般較穩(wěn)定，當食物中缺鈣或有感染、外傷、飲酒、服用酸堿類藥物而破壞了酸堿平衡時，鉛便由骨中轉(zhuǎn)移到血液，引起鉛中毒的癥狀。

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