化学
化学是研究物质的性质、结构、组成及其变化的科学。化学主要研究原子和分子如何相互作用、结合形成新物质的过程。化学的核心在于理解物质的基本组成及其如何变化,从而揭示自然界的微观运作方式。
物质的基本组成
物质是由元素和化合物组成的。元素是由同种类型的原子组成的物质。原子是物质的最小单位,由质子、中子和电子组成:
- 质子:带正电荷,位于原子的中心(原子核)。
- 中子:不带电荷,也位于原子核。
- 电子:带负电荷,围绕原子核在轨道上旋转。
元素周期表
元素周期表展示了所有已知元素的排列顺序。它按照元素的原子序数(质子数)进行排序,并按照它们的化学性质分组。元素周期表是学习化学的关键工具,可以帮助我们理解元素的特性及其相互关系。
化学键
原子通过化学键结合在一起形成分子和化合物。常见的化学键类型有:
- 共价键:原子之间通过共享电子形成的键。通常发生在非金属元素之间。
- 离子键:一种原子失去电子形成阳离子,另一种原子获得电子形成阴离子,它们通过静电引力结合在一起。常见于金属和非金属之间。
- 金属键:金属原子共享其价电子形成的键。这种键使金属具有导电性和延展性。
物质的状态和变化
物质通常有三种状态:固态、液态和气态。状态的变化通常由温度和压力的变化引起,如:
- 熔化:固体变成液体。
- 凝固:液体变成固体。
- 蒸发:液体变成气体。
- 凝华:气体变成固体。
这些变化分为物理变化和化学变化。物理变化不改变物质的化学成分,而化学变化会导致新物质的形成。
化学反应
化学反应是物质转化为另一种或多种物质的过程。反应中物质的组成发生变化,包括生成新分子、改变分子结构等。化学反应通常伴随能量的释放或吸收。
常见的化学反应类型:
- 合成反应:两个或多个物质结合形成新的化合物。
- 分解反应:化合物分解成较简单的物质。
- 置换反应:一个元素替代化合物中的另一个元素。
- 氧化还原反应:涉及电子转移的反应,如燃烧和腐蚀。
生物化学
生物化学(英语:biochemistry,也作biological chemistry),顾名思义是研究生物体中的化学进程的一门学科,常被简称为生化。 它主要用于研究细胞内各组分,如蛋白质、糖类、脂类、核酸等生物大分子的结构和功能。 而对于化学生物学来说,则着重于利用化学合成中的方法来解答生物化学所发现的相关问题。
氯化钠
氯化钠 (Sodium chloride),是一种无机离子化合物,化学式NaCl,无色立方结晶或细小结晶粉末,味咸。外观是白色晶体状,其来源主要是海水,是食盐的主要成分。
氯化钾
氯化钾是一种无机化合物,化学式为KCl,外观如同食盐,无臭、味咸。常用于低钠盐、矿物质水的添加剂。氯化钾是临床常用的电解质平衡调节药,临床疗效确切,广泛运用于临床各科。
山梨酸钾
山梨酸钾,又名2,4-己二烯酸钾,是山梨酸的钾盐,分子式为C6H7O2K,无色或白色鳞片状结晶或结晶性粉末。 [1] 无臭或微有臭味,长期暴露在空气中易吸潮、被氧化分解而变色。微溶于水(58.2 g/100 mL在 20 °C ), [8]溶于丙二醇(5.8g/l00mL)和乙醇(0.3g/10 mL)。山梨酸钾和山梨酸是常用的有机防腐剂,广泛用于食品、化妆品、饲料的防腐。易于被人体吸收代谢,在体内无残留,无毒性。
亚硝酸盐
亚硝酸钠
亚硝酸盐,是含有亚硝酸根阴离子(NO2−)的盐。最常见的是亚硝酸钠,亚硝酸钠为白色至淡黄色粉末或颗粒状,味微咸,易溶于水。 硝酸盐和亚硝酸盐广泛存在于人类环境中,是自然界中最普遍的含氮化合物 [1]。人体内硝酸盐在微生物的作用下可还原为亚硝酸盐、N-亚硝基化合物的前体物质。
外观及滋味都与食盐相似,并在工业、建筑业中广为使用,肉类制品中也允许作为发色剂限量使用。由亚硝酸盐引起食物中毒的机率较高。
食入0.3~0.5克的亚硝酸盐即可引起中毒,3克导致死亡
苯甲酸钠
苯甲酸钠,也称安息香酸钠,是一种有机物,化学式为C7H5NaO2,是一种白色颗粒或晶体粉末,无臭或微带安息香气味,味微甜,有收敛味,相对分子质量为144.12,在空气中稳定,易溶于水,其水溶液的pH值为8,可溶于乙醇。
阿斯巴甜
天门冬酰苯丙氨酸甲酯
阿斯巴甜,学名为天门冬酰苯丙氨酸甲酯,是一种重要的甜味剂。其被广泛应用于药剂加工和食品加工中,安全性非常重要。虽然市场上部分甜味剂已由阿斯巴甜更换成果葡糖浆等安全性相对较高的甜味剂,但其应用仍十分广泛, 尤其过量使用,可能会影响人们的生命安全。
甲基苯丙胺
甲基苯丙胺,又名甲基安非他命、去氧麻黄素,是一种有机化合物,化学式为C10H15N,是一种强效的中枢神经系统兴奋剂,是冰毒的有效成分,被列为第一类精神药品。
安赛蜜
乙酰磺胺酸钾
安赛蜜是一种食品添加剂,曾被报道与多种不良反应相关。 [11]化学名称为乙酰磺胺酸钾,又称AK糖,外观为白色结晶性粉末,它是一种有机合成盐,其口味与甘蔗相似,易溶于水,微溶于酒精。安赛蜜化学性质稳定,不易出现分解失效现象;不参与机体代谢,不提供能量;甜度较高,价格便宜;无致龋齿性;对热和酸稳定性好,是当前世界上第四代合成甜味剂。它和其他甜味剂混合使用能产生很强的协同效应,一般浓度下可增加甜度20%~40%。
铊
铊(Thallium),化学符号Tl,原子序数为81, [1]是元素周期表中第6周期ⅢA族元素,在自然环境中含量很低,是一种伴生元素。铊在盐酸和稀硫酸中溶解缓慢,在硝酸中溶解迅速。其主要的化合物有氧化物、硫化物、卤化物、硫酸盐等,铊盐一般为无色、无味的结晶,溶于水后形成亚铊化物。保存在水中或石蜡中较空气中稳定。铊是一种稀散金属。
铊被广泛用于电子、军工、航天、化工、冶金、通讯等各个方面,在光导纤维、辐射闪烁器、光学透位、辐射屏蔽材料、催化剂和超导材料等方面具有潜在应用价值。
汞
水银
汞(Hydrargyrum)是化学元素,元素符号Hg,在化学元素周期表中位于第6周期、第IIB族,第80位,俗称水银,还有“白澒、姹女、澒、神胶、元水、铅精、流珠、元珠、赤汞、砂汞、灵液、活宝、子明”等别称,是常温常压下唯一以液态存在的金属。
硫化汞
硫化汞(HgS)是一种难溶于水及有机溶剂的物质。HgS在人体内酸效应及络合效应的作用下可发生解离,并与人体内氨基酸等生物分子发生络合反应,生成有强烈生理活性及毒性较小的络合物。
朱砂
硫化汞(HgS)是朱砂的主要成分之一
中医认为朱砂對於一些癲狂的精神病患者有安定情緒的作用,於是後來便沿用在中醫的藥物中。
但其實這個安神的作用,在現代藥學研究領域中我們知道,
朱砂在高温或特定条件下可能会释放汞,汞可通过血脑屏障, 进入中枢神经系统,阻礙神經傳導的效率,進而達到安神定魄的成效。
此外,汞元素还分布在肝肾,可能导致肝肾功能损害。
还有一些朱砂中毒的案例:
- 同仁堂仁丹
- 甘肃省平凉地区医院收治的一名14岁患儿:患儿因头痛、失明、昏迷等症状被收治,服用了含有朱砂的中药后出现中毒反应,经过及时抢救后康复。
- 山东省临沂市梅埠镇医院的一名9个月患儿:患儿因服用过量朱砂后出现意识不清、呼吸急促等症状,最终抢救成功。 + 1993年的一名女婴:因祖母用针刺挑马牙后敷上朱砂,导致患儿出现烦躁不安、抽搐等症状,最终不幸去世。 + 2003年的一名黑龙江省绥化市女士:因长期服用朱砂安神丸导致肾衰,最终发展为尿毒症。 + 2022年的一名湘西凤凰的57岁男子:因吸入过量朱砂导致急性汞毒,情况严重。
硫化氢
硫化氢(H2S)是一种无色有剧毒 [22]的酸性气体,是硫的氢化物中最简单的一种 [23],属于无机化合物,高浓度时无明显气味,低浓度时具有强烈的臭鸡蛋味,浓度极低时便有硫磺味,是许多工业过程中的副产品,例如在天然气提炼、石油炼制、废水处理和造纸工业中产生 [2]。
它在自然界中通过有机物的分解和某些微生物的代谢活动也会产生。
硫化氢的密度略大于空气,可以在低洼地带聚集,形成潜在的危险区域。低浓度下即对人体有毒,吸入高浓度的硫化氢会迅速致命。
它通过抑制细胞的氧化磷酸化作用,阻碍细胞的呼吸作用,导致细胞死亡。硫化氢对眼睛、呼吸系统和神经系统具有刺激性,暴露于低浓度时可能导致眼睛刺激、头痛、咳嗽和呼吸困难。
硫化氢可以溶解在水中,也易溶于醇类和石油溶剂中。此外,硫化氢能够与空气形成爆炸性混合物,当遇到明火或高热时,会引起燃烧甚至爆炸。
- 甘肃兰州石化公司“8·27”较大硫化氢中毒事故
二硝基苯
间二硝基苯,又名1,3-二硝基苯,是一种有机化合物,化学式为C6H4N2O4,为黄色粉末,有挥发性,微溶于水,溶于乙醇、乙醚、苯等,用作聚合反应的分子型阻聚剂,薄层色谱法显色试剂,有机合成及染料中间体,也可用作分析试剂、催化剂、腐蚀抑制剂,并可用于制造炸药。
高氯酸锂
氢氰酸
它是一种气体,可以通过吸入杀人。因此,在使用氢氰酸工作时,必须佩戴由外部氧气源供应的呼吸器。[11]氢氰酸可以由氰化物溶液和酸反应而成。氰化物的碱性溶液相对安全,因为它们不会放出氰化氢气体。氢氰酸也可以由聚氨酯的燃烧产生,因此不建议将聚氨酯用于家用和飞机家具。口服低至 200 毫克的氰化物溶液,或暴露于270 ppm 氰化物的空气中,足以在几分钟内导致死亡。
三氯蔗糖
三氯氰胺
三聚氰胺是氨基氰的三聚体,由它制成的树脂加热分解时会释放出大量氮气,因此可用作阻燃剂、減水剂、甲醛清洁剂等。它也是杀虫剂环丙氨嗪在动物和植物体内的代谢产物。
亚铁氯化钾
柠檬酸铁铵
二氧化硅
二氧化硅(化学式:SiO 2)是一种酸性氧化物,对应水化物为偏硅酸(H 2SiO 3)。它自古便为人所知。 二氧化硅在自然界中最常见的是石英,以及在各种生物体中。