一天中的百变化学

田蓉 户晓 陈泽楠 张寿春

当我们品尝食物，通过口腔里的余味怀念美味，尤其是甜甜的味道时，其实已经有大量残留在口腔中的糖包裹住了牙齿。

糖发酵会产生氢离子（H+），氢离子与氢氧根离子（OH-）结合，促使上面的化学反应正向移动，羟基磷酸钙被溶解，进而牙釉质被破坏。

但这个问题也不是无解，氟化物就能够降低牙釉质溶解度（溶质在溶剂中的溶解能力），促进牙釉质再矿化。

因此，在饭后要及时漱口或使用含氟牙膏刷牙。

7：00AM

清晨起床，让早餐开启美好的一天！

从我们进食的那一刻起，口腔中就开始了一系列化学反应。例如，在牙齿表面覆盖着保护牙齿的牙釉质，其主要成分是羟（qiǎng）基磷酸钙，化学式为Ca5（PO4）3OH，它存在以下化学平衡：

Ca5（PO4）3OH（固）?5Ca2+（液）+3PO43-（液）+OH-（液）

7：30AM

吃完早餐，背上书包乘公交车去上学啦！

马路上，传统燃油汽车与新能源汽车并肩而行。传统燃油汽车会产生一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、细颗粒物等污染物。发展新能源汽车是减少汽车尾气排放、改善大气环境的重要举措之一。

新能源汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车等。以燃料电池电动汽车为例，作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中，与大气中的氧发生化学反应，产生电能并通过电动机驱动汽车。

原理看起来复杂，但其实就是我们已经学习或者以后会学到的原电池原理——原电池借助氧化还原反应产生电流，将化学能转化为电能。而这一氧化还原过程的反应物是氢气——真正意义上的高效、清洁能源。

炎热的下午或许会让你觉得有些乏力，此时掏出一块薄荷味的口香糖嚼一嚼，凉意直沖大脑。但你有没有思考过，为什么口香糖不是入口即化呢？这与它的主要成分——橡胶有关。

燃料电池电动汽车原理示意图（绘图/ 魏欣）

橡胶一词最早来源于印第安语，意为“哭泣的木头”——割开橡胶树皮便可以得到液体橡胶。液体橡胶暴露在空气中，不久就会变硬且有弹性。

当我们拆开口香糖包装时，它是硬的；在嘴里它就变软了。在这个过程中，牙齿有一定功劳，但更重要的是温度——橡胶对温度较敏感，温度升高它会变黏，温度降低它会变得又硬又脆。

如果要降低橡胶对温度的敏感程度呢？这就需要化学来帮忙了！将生胶（从种植园或工厂生产出来的未经配合加工的天然橡胶和合成橡胶）与硫磺按比例一起加热进而得到硫化橡胶。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯（在高温和催化剂的条件下，异戊二烯通过聚合反应生成的），硫化过程使分子间形成了二硫键（-s-s-），从而使其具有良好弹性的同时，热稳定性也有所提高。

当然，随着研究人员对橡胶认识的不断加深，合成橡胶因其更加优良的性能大量替代了天然橡胶，广泛应用于生产轮胎、胶鞋、电线。

6：30PM

放学回家，揭开锅盖，扑面而来的香味让你垂涎欲滴。

制作美食离不开专业的器具。人们普遍认为铁锅炒出来的菜更香，但是在有氧气和水的条件下，单质铁容易锈蚀；有酸、碱盐时，铁氧化得更快。那么，用铁锅炒菜岂不是会吃到很多铁锈？这铁锅可还用得？

其实不必担心，铁锅表面有一层油膜，可以隔绝氧气，从而阻断化学反应。研究人员还在铁锅上加了不锈层，制成了不锈铁锅，因此我们较少看到红褐色锈衣。

8：30PM

迎着晚风、伴着晚霞，结束了一天的学习，疲劳的大脑似乎要“关机”了，那就通过运动给身体充充电吧！

不过，运动也需要循序渐进，否则就会出现肌肉酸痛。这是因为短时间的剧烈运动，人体处于缺氧状态，体内的葡萄糖无法被完全氧化，腺嘌呤核苷三磷酸（ATP，生物体内最直接的能量来源）不足，不得不依靠“无氧供能”，导致体内产生了过多的乳酸。

10：30PM

睡前喝一杯热牛奶是很多人的习惯，但单纯喝牛奶似乎有些寡味，要不要悄悄进厨房加点糖或者巧克力呢？

确实，加了糖的牛奶更好喝。但是，在加热条件下（80～100摄氏度），牛奶中的赖氨酸会与糖发生反应，导致赖氨酸“中毒”，变成糖基赖氨酸——人体吸收不了，还会危害健康。晾凉的牛奶（40摄氏度以下）由于温度降低，难以构成反应条件，糖就可以顺利地溶解到牛奶中了。

不过，加糖要适量，太嗜甜，牙釉质可要“受难”了。

如果把糖改成巧克力呢？把巧克力加入牛奶后，你会发现牛奶里好像有一些固体颗粒，这些固体颗粒可不是没有融化的巧克力，而是草酸钙！巧克力中含有草酸，而牛奶中的钙会与草酸反应生成草酸钙。草酸钙无法被人体吸收利用，大量聚集在体内，容易出现结石。

所以，美味佳肴还是“黑暗料理”仅在一念之间。