米拉Senthilingam

本周,艾米丽•詹姆斯嗅出了她最喜欢的溶剂。

艾米丽·詹姆斯

二氯甲烷三维空间填充结构

作为一个有机化学家,我接触过很多有机溶剂,尤其是流行的有机溶剂二氯甲烷也被称为DCM或二氯甲烷。二氯甲烷是一种挥发性无色液体,气味微甜,不难闻。它与水不相溶,但可以溶解各种有机化合物。这些特性使它成为实验室中使用的完美溶剂,事实上,我就是这样使用它的——分离和提取有机产品。

但它不仅在实验室有用;咖啡是一种非常受研究人员欢迎的饮料,曾经使用DCM脱咖啡因。未烘烤的豆子将被蒸熟,然后在DCM中反复冲洗,这将提取咖啡因.然后,溶剂会被抽走,留下的是充满风味的咖啡豆,但没有嗡嗡声。另一种方法是做一大壶非常浓的咖啡,然后用DCM提取咖啡因。当新加入一批咖啡豆时,咖啡豆中较高浓度的咖啡因会渗入水中,在不去除任何对咖啡风味至关重要的化合物的情况下将咖啡豆脱去咖啡因。

在20世纪70年代,DCM是提取咖啡因的首选溶剂,但当它被发现致癌时,很快就被其他无毒溶剂取代了。DCM不仅致癌,如果吸入,还会影响中枢神经系统。有一次,在漫长的一天结束后,我的导师把我“带”出了实验室,我脸红的脸颊和茫然的表情表明我自己的提取工作是多么高效。

尽管DCM有其有毒的阴暗面,但它在一个中国玩具上有一个轻松的用途——饮鸟

幸好她告诉我要喝杯(脱咖啡因的)咖啡——接触咖啡因可能是致命的,最突出的症状是呼吸抑制和麻醉。由于其高挥发性,如果不通风,有毒蒸汽会在浴室等小空间内迅速积聚。不幸的是,这种溶剂导致了几名浴缸抛光工的死亡,他们使用DCM作为有效的脱漆剂。细胞色素P-450酶也代谢DCM在体内产生一氧化碳这可能会导致一氧化碳中毒。

尽管DCM有其有毒的阴暗面,但它在一个中国玩具上有一个轻松的用途——饮鸟。这只鸟是由一个含有二氯甲烷的玻璃身体制成的——有两个灯泡,代表头部和身体,由一根管子连接。饮水鸟是热机,利用头部和身体之间的温差将热能转化为机械功。这件作品的形式是鸟前后摆动,就像它在喝水一样。

一个“饮水鸟”玩具

在许多小说作品中,喝鸟都能自动按下按钮或引爆炸弹。在《辛普森一家》那集里特大号的荷马,荷马不负责任地出去看电影,却把一只会喝酒的鸟放在自己的电脑键盘前,让它负责核电站的安全。这只鸟反复按下“Y”键来回应电脑的提示,表示“是”,当它摔倒而荷马又不在身边捡起它时,几乎导致了核熔毁。

如果他意识到这只鸟的危险,他就会把它垂直地平衡回来,重新开始翻倒的动作。从这一点开始,鸟头上的水蒸发,通过蒸发的热量降低温度。温度的降低使封头中的二氯甲烷蒸汽凝结,根据理想气体定律降低封头中的压力。在鸟类温暖的底部,较高的蒸汽压将二氯甲烷推到它的脖子上,导致它顶部变得沉重,并倒向传统的水源,或荷马的键盘。然后液体被上升的温暖的DCM蒸汽移回到鸟的底部,从而使鸟回到原来的位置,压力恢复平衡。

二氯甲烷在反应机理中起重要作用;它的低沸点意味着饮用鸟可以在室温下工作。这只鸟甚至可以在没有水源的情况下移动,就像辛普森的那一集一样,只要身体被加热到比头部更高的温度。有些人认为玩具是永动机;然而,不幸的是,这不是真的,因为它使用温度梯度作为能源。

所以,下次当你在享受一杯脱因咖啡、洗个澡或想着让一只会喝酒的鸟负责你的工作而偷偷去度假时,想想二氯甲烷吧——有机化学家最喜欢的气味溶剂。

米拉Senthilingam

科学作家艾米丽·詹姆斯带来了充满气味的二氯甲烷化学物质。下周,我们将感官从嗅觉转换到视觉,物体开始发光。

布莱恩·克莱格

在化学物质的所有潜在特性中,最奇特的可能是能够在黑暗中发光。当在被发现之初,它的发光是一个主要的卖点(直到它被发现是致命的),任何可以安全地产生“冷光”的化合物都一定会引起人们的注意。

米拉Senthilingam

看看哪种化合物可以安全地实现这一点,下周请加入布莱恩·克莱格的节目元素中的化学.在那之前,感谢大家的收听,我是Meera Senthilingam。