淺談大學化學與現代生活的緊密聯系

【摘要】大學化學，作為化學學科較深層次研究的一門課程，它與人們的現代生活息息相關，尤其是它與人類的健康關系甚是密切。本文主要從無機化學、有機化學和物理化學等學科，探討了大學化學與居住健康、使用健康、飲食健康等方面，為化學學科發展促進人類現代生活健康提供有益借鑒。

【關鍵詞】大學化學；現代生活；居?。皇褂茫伙嬍常唤】?/p>

Discusses the university chemistry and the modern life close relation shallowly

WU Zhaotan，MA Zhicheng

(College of Chemistry Material Science， Wenzhou university，wenzhou，zhejiang，325027，China)

【Abstract】The University of chemistry， chemical disciplines as a deeper level of a study courses， and it is closely related to people's modern life， particularly its relations with human health is very close. This paper mainly from inorganic chemistry， organic chemistry and chemical disciplines， such as physics， chemistry and the University of living health， use of health， healthy eating， etc.， in order to promote the development of human subjects of modern life health provide useful reference.

【Keywords】College chemistry；Modern life；Living Use Diet Health

1問題的提出

化學是一門實用性、創造性的學科，它與能源、材料、信息、環境保護、國防、生物工程、醫藥衛生、資源的綜合利用以及人們的衣、食、住、行密切相關，社會的發展和公民的生活中，化學無處不在。在大學化學學習中，有很多內容都聯系著我們的生活，滲透到我們的衣、食、住、行中，可以說化學關系著人類的生存與健康。我們要運用好這些知識，真正做到“讓生活走進化學，讓化學走向社會”，讓化學服務人類生活，為當今社會造福！以下是大學化學課程與現代生活相聯系的典型章節，見表1。

大學化學理論部分章節現實生活中的相關應用無機化學（第四版）上冊第十一章 11—3實用電池生活中各類電池的應用及回收無機化學（第四版）下冊第二十一章 21—2—1鋁及其化合物含鋁食品及各類炊具無機化學（第四版）下冊第二十三章 23—6鉻房子裝修中用到的“鉻系涂料”物理化學（第四版）下冊第十二章 12.6表面活性劑及其應用家用的各類洗滌劑物理化學（第四版）下冊第九章 9.4金屬的電化學腐蝕、防腐與金屬的鈍化生活中各種合金及金屬的應用有機化學基礎（第二版）上冊第二章烷烴、環烷烴裝修中各種涂料有機化學基礎（第二版）上冊第十五章醛和酮裝修中各種涂料有機化學基礎（第二版）上冊第十六章羧酸，第十七章羧酸及其衍生物有機防腐劑及各類調味劑有機化學基礎（第二版）上冊第十八章含氮化合物各種蔬菜與人類健康有機化學基礎（第二版）上冊第二十一章氨基酸、肽和蛋白質飲食、營養攝入

2大學化學與居住健康

2.1涂料對人類健康的影響（有機化學）

2.1.1涂料中揮發性有機化合物對環境的影響傳統的溶劑型涂料由于大量有機溶劑和有一定毒性的各種助劑、防腐劑及含重金屬的顏料填料，在生產與使用中產生三廢，造成對環境的污染，并嚴重影響人類健康，特別是涂料生產和施工以及成膜過程中產生大量的揮發性有機化合物(VOCs)(主要包括直鏈烴、鹵代烴、芳香烴以及醛酮醇類化合物等)直接排放到大氣中，造成嚴重的空氣污染。①揮發性有機化合物(VOCs)的一次污染：排放到大氣中的有機揮發物首先造成一次污染，直接威脅人類的健康。其中主要是通過呼吸途徑隨空氣進入人體，還可通過與人體接觸，或皮膚吸收導致中毒。據有關報道，僅全國每年發生的有毒建筑涂料引起的急性中毒約400余起，中毒人數15000余人，死亡人數約350人，慢性中毒約100000人次。②揮發性有機化合物(VOCs)的二次污染：目前的調查研究表明，涂料施工后所釋放出的有機溶劑已經成為繼交通污染之后的第二大污染源。這些在陽光作用下會發生光化學反應，產生許多活性物質，有的可與大氣中的氧化氮和氧化硫發生進一步的反應，生成酸性物質。這些反應使有機污染物轉化成毒性更大的二次污染物，將直接導致酸雨的形成以及光化學煙霧的產生，對人類生態環境構成了嚴重的威脅。此外，還可能產生溫室效應，使地球變暖，對人類的生活帶來不利的影響。③引發火災和爆炸災害：空氣中的有機化合物的一般為易燃易爆化學品，可引發火災和爆炸災害，這種現象一旦發生，將給人民生命財產和社會安全等方面造成不可挽回的影響。

2.1.2涂料中重金屬顏料的影響（無機、分析化學）顏料中的鉛系顏料、鉻系顏料、鎘系顏料含鉛、鉻、鎘，在生產中造成對水質的污染，對動植物和人類造成極大危害，鉻系顏料長期以來是涂料工業廣泛應用的著色顏料，鉻被視為是致癌的金屬之一，六價鉻的毒性是三價鉻毒性的100倍左右，由于鉻的毒性使國外鉻系顏料使用量大幅度下降，我國用量卻呈上升趨勢，用于涂料中含銅的顏料也很多，例如紅丹、鋅鉻黃、鍶鉻黃、高銅酸等。銅能抑制血紅素合成和溶血，由此造成貧血，對大腦、小腦、脊髓和周圍神經也造成侵害。鉛可能導致血管痙攣等病變，如腹絞痛、鉛中毒性腦病、神經麻痹。尤其值得注意的是，它可通過胎盤、乳汁影響后代，嬰幼兒由于血腦屏障發育未完善，對鉛的毒性更敏感。鎘系顏料雖然耐久性好，涂料工業中仍有少量應用，但其化合物毒性很大。

2.2如何減少涂料對人體的危害在房子裝修時，應盡量選擇無毒、清潔的涂料。剛裝修完畢的房子應打開門窗通風至少半個月，方可入住。日常生活中要盡量避免長時間的與涂料接觸。同時，科研機構要積極研發各種無毒涂料，在綠色化學思想的指導下制定環境產品認證體系及環境友好涂料標準，引導世界涂料工業走可持續發展的道路。

3大學化學與使用健康

3.1家用洗滌劑與人類健康（物理化學）日常生活中我們經常接觸洗滌劑，它是當今社會人們離不開的生活必需品。不管是在公共場所、豪華飯店，還是在每個家庭、大眾小吃攤，我們都可以看到化學洗滌劑的蹤跡。在這些被包裝得多彩多姿的化學洗滌劑的使用過程中，人們正在不知不覺地如同吸毒般地依賴著它。在不能自拔地使用著化學洗滌劑的同時，化學污染便通過各種渠道對人類的健康進行著危害。

3.1.1洗滌劑的去污原理化學洗滌劑實際上是將石油垃圾開發的副產品，它溶于水，化學洗滌劑的洗污能力主要來自表面活性劑。因為表面活性劑有可以降低表面張力的作用，可以滲入到連水都無法滲人的纖維空隙中，把藏在纖維空隙中的污垢擠出來。而化學洗滌劑則擠在這些空隙之中，水難以清洗它們，給人們健康造成潛在危害。

3.1.2洗滌劑對人體的危害表面活性劑可以滲人人體，沾在皮膚上的洗滌劑大約有0.5%慘入血液，皮膚上若有傷口則滲透力提高10倍以上。進入人體內的化學洗滌劑毒素可使血液中鈣離子濃度下降，血液酸化，人容易疲倦。這些毒素還使肝臟的排毒功能降低。使原本該排出體外的毒素淤積在體內積少成多，使人們免疫力下降，肝細胞病變加劇，容易誘發癌癥。化學產品的泛濫是人類癌癥越來越多的最大根源，而化學洗滌劑是人類最直接最密切的生活用品。人們在廣泛的使用化學洗滌劑洗頭發、洗碗筷、洗衣服、洗澡的同時，化學毒素就從千千萬萬的毛孔滲人，人體就在夜以繼日的吸毒，化學污染從口中滲入，從皮膚滲入，日積月累，潛伏集結。由于這種污染的危害在短時間內不可能很明顯，因此，往往會被忽視。但是，微量污染持續進入體內，積少成多可以造成嚴重的后果，導致人體的各種病變。

3.2防腐劑與人類健康（有機化學）我們經常能看到食品包裝中帶有防腐劑，它能有效防止食品變質。防腐劑可分為無機防腐劑和有機防腐劑兩大類。其中，無機防腐劑有亞硫酸鹽、焦硫酸鹽及二氧化硫等。但由于使用二氧化硫、亞硫酸鹽后殘存的二氧化硫能引起嚴重的過敏反應（主要是呼吸道過敏），故世界聯合國糧農組織（FAO）于1986年禁止在新鮮果蔬中使用無機防腐劑。目前，常用的防腐劑為有機防腐劑，主要有如下幾種：

3.2.1苯甲酸及其鹽類苯甲酸又稱安息香酸，因其在水中的溶解度低，而不直接使用，故絕大多數使用苯甲酸鈉、鉀兩種鹽。根據世界衛生組織和聯合國糧農組織（FAO/WHO， 1994）規定，人造奶油、果醬、果凍、菠蘿汁使用苯甲酸鈉的限量為1.0g/kg(指單用量或與苯甲酸、山梨酸及其鹽類以及亞硫酸鹽類合用累計量，但亞硫酸鹽類含量不超過500mg/kg)。苯甲酸進入機體后，大部分在9～15小時內，可與甘氨酸作用生成馬尿酸，從尿中排出，剩余部分與葡萄糖化合而解毒。因上述解毒作用是在肝臟內進行的，故含苯甲酸的食品對肝功能衰弱的人群不宜使用。

3.2.2山梨酸及其鹽類山梨酸（學名為2，4—已二烯酸）它一般用于魚類食品和糕、酒食品，其鹽類常用山梨酸鉀，它的水溶性好，性能穩定，其抑菌作用和使用范圍與山梨酸相同。山梨酸、山梨酸鉀都能參加人體正常的新成代謝，易被分解為二氧化碳和水而排出體外，故只要符合標準，對人體無害。

3.2.3對羥基苯甲酸酯類主要使用對羥基苯甲酸酯類中的甲、乙、丙、異丙、丁、異丁、庚酯。其酯隨著酯基中碳原子個數的增多其抗菌作用增強，但同時其水溶性降低，而毒性則相反。因此，經常將丁酯與甲酯混用、乙酯和丙酯混用，可提高溶解度，并用增效作用。由于對羥基苯甲酸酯類的酸性和腐蝕性強，因此，胃酸過多的病人和兒童不宜使用含此類防腐劑的食品。但只要符合規定的限量，正常人均可使用。但也要注意，應盡量使用防腐劑不同的食品，以防止同種防腐劑的疊加中毒現象。

以上三類防腐劑對人體的毒性大小為：苯甲酸類>對羥基苯甲酸酯類>山梨酸類，山梨酸及其鉀鹽雖然成本較高，但它是迄今為止常用防腐劑中毒性最低的。從國內外發展動態分析，山梨酸有逐步取代苯甲酸的趨勢，但山梨酸有在空氣中穩定性較差和易被氧化著色的缺點。1998年，我國研制出一種高效無毒的防腐劑，它的成分是單辛酸甘油酯，其在防止食品腐敗、變質的同時，也有助于保持食品營養成分和風味，并且性狀穩定等特點。

4化學與飲食健康

4.1蔬菜與人類健康（無機化學）

4.1.1蔬菜中硝酸鹽的危害蔬菜是一種極易富集硝酸鹽的植物性食品，人體攝入的硝酸鹽有81.2％來自蔬菜。如每千克新鮮菠菜中硝酸根離子的含量可高達2358ｍｇ。世界衛生組織和聯合國糧農組織（WHO／FAO，1973）規定硝酸鹽的AOI值（日允許量）為3.6ｍｇ／ｋｇ，按人均體重60ｋｇ計算，則日允許量為216ｍｇ，若以每天食蔬菜0.5ｋｇ計，則每千克蔬菜的硝酸根允許量為432ｍｇ?？梢娢覈卟酥邢跛猁}含量已大大超標。因此，綠色蔬菜產品對硝酸鹽的含量規定了限量標準，蔬菜中的硝酸鹽含量成為評價蔬菜品質的重要指標之一。據研究，人從食物中攝取的硝酸鹽在胃和腸道內可被硝酸還原菌還原為亞硝酸，生成的亞硝酸對人體主要危害包括：①進入血液，亞硝酸鹽具有較強氧化性，能將亞鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，導致輸送氧氣的功能下降，造成缺氧，出現高鐵血紅蛋白癥。②胃中形成的亞硝酸鹽在酸性條件下轉化為亞硝酸，它與人體蛋白質代謝生成的仲胺或酰胺發生亞硝化反應，生成Ｎ－亞硝基化合物亞硝胺或亞硝酰胺。它們在體內的積累會誘發消化系統癌癥。因此，控制蔬菜中硝酸鹽的積累及人體對硝酸鹽的攝入量，對保護人體健康有重要意義。

4.1.2如何減少蔬菜中的危害由于蔬菜中硝酸鹽積累的主要因素是過量使用氮肥，因此生產過程中應合理施用氮肥，增施磷鉀肥、鉬肥、錳肥及有機肥料，降低硝酸根的積累。因光溫條件可影響蔬菜中氨基酸的含量和蛋白質的合成，故而冬季溫室大棚蔬菜種植應采用措施，增強光照和提高溫度。在日常生活中蔬菜不宜久放，應食用新鮮的蔬菜，并多食富含Vc、Ve的食品，控制或減少亞硝胺的生成。另外，常食大蒜及其制品能降低人體胃液中亞硝酸的含量，還能抑制硝酸還原酶的作用。我國居民有腌制咸菜的習慣，方法是將蔬菜用大量的鹽長時間的腌制，這種不科學的飲食習慣有待糾正。

4.2鹽與人類健康（無機、生物化學）

4.2.1鹽的危害研究發現高鹽攝入可引起血壓升高，低鹽飲食能使血壓降低。高鹽能使血壓升高的原因可能因為：（1）鹽的成分是氯化鈉，高鹽（高鈉）攝入引起鈉潴留，導致血容量增加，同時細胞內外鈉離子水平的增加可導致細胞水腫，血管平滑肌細胞腫脹，血管腔狹窄，外圍血管阻力增大，引起血壓升高。（2）高鹽攝入使血管對兒茶酚胺類縮血管因子敏感性增強，同時交感神經末梢釋放去甲腎上腺素增加，另外還能增加血管壁上的血管緊張素受體密度，導致血管過度收縮，外圍血管阻力增加，血壓升高。（3）高鹽攝入引起的鈉潴留能使細胞內鈉增加，抑制鈉—鉀—ATB酶活性，使細胞外鈣流入細胞內，同時細胞內鈉的增加使細胞內外鈉離子梯度消失，鈉—鈣交換受抑制使細胞鈣排出減少，導致血管平滑細胞內鈣離子濃度升高，引起血管平滑肌收縮，外圍血管阻力增加，血壓上升。

4.2.2如何減少鹽的危害應改變飲食中鹽的比例，嚴格控制鹽的攝入量，每人每天控制在4～６克以內。我們為了身體健康，一定要養成良好的飲食習慣，清淡飲食以免使口味加重，而嚴重地危害身體健康，導致疾病悄然上身。另外，烹飪過程中，特別是蔬菜、肉類等，加鹽不能太早，應在將熟時加入，以免使食物過早失水，流失維生素等水溶性營養物質。

4.3炊具與食品中的鋁與人類健康（無機化學）

4.3.1鋁的危害鋁是一種低毒金屬元素，并非人體需要的微量元素，不會導致急性中毒，但若鋁超過標準就會對人體造成危害，人體攝入鋁后僅有10％—15％排泄到體外，大部分會在體內蓄積，與多種蛋白質、酶等人體重要成分結合，影響體內多種生化反應，長期攝入會損傷大腦，導致癡呆。還可能出現貧血、骨質疏松等疾病。尤其對身體抵抗力較弱的老人、兒童和孕婦產生危害，導致兒童發育遲緩，老年人出現癡呆，孕婦攝入則影響胎兒發育。人們攝入鋁的主要來源有炊具和食品兩個方面：鋁餐具如遇酸性或堿性食生物就會發生反應，使鋁溶解隨食物進入人體，因此，烹飪或存放酸性食物時應避免使用鋁制品，宜使用鐵制品或玻璃制品。鋁的攝入來源于飲食，比如易拉罐飲料（碳酸飲料）中鋁的含量比瓶裝飲料要高３到５倍。多數孩子喜歡油炸、膨化食品，這些食品在制作過程中使用鋁添加劑，為片面追求口感，有的企業超標使用添加劑。如油條制作過程中加入超量明礬和蘇打，從而含鋁量較高。另外，粉絲、涼粉、薯條、蝦條、芝士條等和非自然發酵法制作的饅頭、面包都含鋁。

4.3.2如何減少鋁的危害日常飲食中應注意引導人們少吃油炸、膨化食品，遠離易含鋁超標食品（如粉絲、涼粉、薯條、蝦條、芝士條等），不使用含鋁食品添加劑（如明礬、含鋁發酵粉）。在使用鋁制炊具及餐具時應保護好其氧化層，盡可能不盛放過咸、過酸或堿性食物，以使保護膜不遭到破壞。

5展望

化學是一門實用的學科，它與數學、物理學等學科共同成為當代自然科學迅猛發展的基礎。當前，我國所面臨的挑戰有人口控制問題、健康問題、環境問題、能源問題、資源與可持續發展問題等。環境污染，全球變暖這些世界性的問題的解決必須依靠有機化學，如何控制二氧化碳的排放量，研制合適高效的催化劑將汽車尾氣轉化為無污染的氣體是有機化學中的難題。面對世界能源危機，如何高效的利用H能源也是有機化學界研究的重要課題。煤、石油、天然氣這些不可再生的能源必須得到高效綜合的利用，石油化工工業的發展使合成纖維的利用滲透到生活的方方面面。我國化學家可望在未來幾年里創制和開發出多種新型催化劑，使我國的煤、天然氣和煤層氣的綜合優化利用取得優異成績，從而減緩我國的能源緊張和環境污染的壓力。此外，化學家在大規模、大功率的光電轉換材料方面的探索研究將導致太陽能的開發利用。而化學家從事的新燃料電池及催化劑的研究可能在21世紀初出現突破，電動汽車將向實用化邁出一大步，這將改變人類能源消費的方式，同時提高人類生態環境的質量。

綜上所述，我們不難發現，大學化學與我們日常的生活是息息相關的，它對指導人類健康的生活有重要的意義?；瘜W學科和化學工業對人類和環境造成的危害，部分原因是人類認識的局限，即科學發展的深度問題，部分是由于對化學的使用不當。對于前一個問題，化學家責無旁貸；對于后一個問題，化學家也可以起一定的作用?；瘜W工業將成為一種對人類對環境友善的綠色工業。化學是無限的，化學是至關重要的，它將幫助我們解決21世紀所面臨的一系列問題，用化學創造更美好的生活和更清潔的環境，化學將迎來她的黃金時代!

6 參考文獻

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