【正文】 三、液體燃料 135 液體燃料 一般由石油經(jīng)過蒸餾分離并精制得到（汽油沸點(diǎn)范圍約為 30～ 200℃ 、煤油 140～ 280℃ 和柴油200～ 330℃ ）。除核燃料外，一般燃料分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料三大類。人體血液平均的滲透壓約為 760 kPa，臨床上使用 0. 90% 的生理鹽水和 5% 葡萄糖溶液等等滲溶液，就是為了保持人體處于正常的滲透壓范圍，否則會(huì)導(dǎo)致溶血等嚴(yán)重后果。 t Hoff)，提出了稀溶液的滲透壓與溫度和溶質(zhì)濃度的關(guān)系式： 131 滲透壓具有重要的生物學(xué)意義，它是引起水在生物體中運(yùn)動(dòng)的重要推動(dòng)力。kg–1， Kb 為沸點(diǎn)升高常數(shù)，它取決于純?nèi)軇┑奶匦远c 溶質(zhì) 特性無關(guān)。水中加入難揮發(fā)性溶質(zhì)后，由于溶液的蒸氣壓降低，只有在更高的溫度下才能使它的蒸氣壓達(dá)到101. 325 kPa 而沸騰。mol–1 沸點(diǎn) ／ ℃ Kb / Kkg–1， 例如 l kg水中溶解了 62 g 乙二醇 [C2H4(OH)2]，其質(zhì)量摩爾濃度是 1 mol可見： a 點(diǎn) (0. 01℃ ， 0. 611 kPa)純水和冰的蒸氣壓相等，此時(shí)達(dá)到冰、水和水蒸氣三相平衡， 0. 01℃ 即為水的凝固點(diǎn)；水溶液中由于加入了溶質(zhì)而蒸氣壓降低，溶液蒸氣壓曲線與冰的蒸氣壓曲線相交于 b 點(diǎn)，這是溶液的凝固點(diǎn)。 119 表 2. 8 不同溫度時(shí)水和冰的飽和蒸氣壓 水 冰 溫度 ／ ℃ 飽和蒸氣壓 ／ kPa 溫度 ／ ℃ 飽和蒸氣壓 ／ kPa 溫度 ／ ℃ 飽和蒸氣壓 ／ kPa –15 0. 191 20 2. 339 – 30 0. 038 – 10 0. 286 25 3. 167 – 25 0. 064 – 5 0. 421 30 4. 242 – 20 0. 104 0. 01 0. 611 35 5. 624 – 15 0. 166 5 0. 872 100 101. 325 – 10 0. 260 10 1. 228 374 22 040 – 5 0. 402 15 1. 705 0. 01 0. 611 120 當(dāng)一種難揮發(fā)的溶質(zhì)溶解于溶劑后，溶液表面的溶劑分子數(shù)目由于溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的存在而減少，使相同溫度下溶液蒸發(fā)出的溶劑分子數(shù)目比純?nèi)軇┮?，即溶液的蒸氣?(如圖 217中的 bb’線所示 )比純?nèi)軇┑恼魵鈮?(如圖 217中的 aa’線所示 )低。dm–3／ 1. 00 mol 50℃ 時(shí)，水的 Kwθ=5. 35 10–14，由于 c(H+) = c (OH–) 所以 c(H+) = (5. 35 10–14)1/2 dm–3 時(shí)， 水會(huì)發(fā)生解離： 其 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) （俗稱 離子積 ，）用 Kθw表示 () 式中 cθ 為標(biāo)準(zhǔn)濃度 cθ = 1. 00 mol K–1 蒸發(fā)熱大 kJm–1） 水的導(dǎo)電性 113 升華熱 51 kJ實(shí)際應(yīng)用的水中常含有可溶性電解質(zhì)使其導(dǎo)電能力增大。物質(zhì)一般在熱水中的溶解度大，熱水洗滌效果好；熱茶較冷水解渴等都與水的締合度降低或被解除有關(guān)。隨著溫度升高，冰熔化，這種“冰山”結(jié)構(gòu)塌陷，水分子排列變得更緊密，在 4℃時(shí)達(dá)到極值，此時(shí)密度最大，出現(xiàn)所謂的“冷脹熱縮”現(xiàn)象。 氣相水的結(jié)構(gòu) 四面體形 電荷分布體系 OHδ δ δ + δ + 2 9 6 p m5 5o水的氣態(tài)二聚體 108 水分子的結(jié)構(gòu)和水分子間的氫鍵作用決定了水具有許多特殊性質(zhì)。液體沒有固定的形狀，具有流動(dòng)性。 4．能聯(lián)系實(shí)例指出表面活性物質(zhì)的類型及親水基團(tuán)、憎水基團(tuán)的組成，掌握十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鈉、平平加型和OP 型等表面活性物質(zhì)的化學(xué)式，理解潤(rùn)濕、滲透、增溶、膠束、發(fā)泡、消泡等概念，了解 W／ O， O／ W 表示的意義，了解 HLB 值的概念及應(yīng)用。產(chǎn)物可以制成液體燃料、活性炭等而被利用，達(dá)到變廢為寶的目的。 CH4 等氣體可用作能源，腐殖質(zhì)是改善土質(zhì)的必需物質(zhì)。它 占用大面積土地 ；重金屬滲入土壤被植物吸收，再通過食物鏈富集進(jìn)人人體內(nèi)引起 中毒 ；有機(jī)固體廢棄物腐爛 滋生病菌 ，成為疾病感染源。 應(yīng)用領(lǐng)域 ： 石油化工 、藥品包裝、電子工業(yè)家用冷凍系統(tǒng) 涂料及塑料系統(tǒng) 例如： 4A分子篩 淄博迅達(dá)化工有限公司 99 人類在一系列社會(huì)活動(dòng)中產(chǎn)生了不再具有原使用價(jià)值而被丟棄的固態(tài)物質(zhì)稱為 固體廢棄物 。 A型分子篩的結(jié)構(gòu) 分子篩 98 分子篩產(chǎn)品 4A分子篩 是一種堿金屬硅鋁酸鹽，能吸附臨界直徑不大于 4 197。其組成通式可表示為Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]活性炭在活化過程中，能在表面非結(jié)晶部分形成一些含氧官能團(tuán)，如 羧基 (－ COOH)、 羥基 (－ OH)、 羰基 (－ CO－ )。相同質(zhì)量的固體物質(zhì)，顆粒越小，表面積越大，吸附能力也越大。 光導(dǎo)纖維除以 SiO2 為主、添加少量 GeO2 等的 石英氧化物光纖 外， 還有 SiO2–CaO–Na2O， SiO2–B2O3–Na2O 等 氧化物光導(dǎo)纖維 以及 ZrF4–LaF3–BaF4 等 氟化物光導(dǎo)纖維 等。原子半徑小的元素如 Be，P， B， C 及 VI~VIII 族過渡金屬元素等是大體積非晶態(tài)合金的重要組成部分。 91 3．非晶態(tài)合金 非晶態(tài)合金是一類新型非晶態(tài)材料， 20 世紀(jì) 60 年代后才在制備技術(shù)上得到突破。目前廣泛應(yīng)用的非晶體固體有四類：玻璃；非晶態(tài)高分子化合物；非晶態(tài)薄膜；非晶態(tài)合金 (也稱 金屬玻璃 )。非晶體的熔化，經(jīng)歷由固態(tài)逐漸變軟，最后變?yōu)榱鲃?dòng)熔體的一個(gè)過程，所以無確定的熔點(diǎn)。如 圖 211所示，石墨晶體中同層粒子間以共價(jià)鍵結(jié)合，平面結(jié)構(gòu)的層與層之間則以分子間力結(jié)合。 例如 ，利用二碘化鎢 (W I2) 熔點(diǎn)低，易揮發(fā)的特性，在燈管中加入少量 I2 可制得碘鎢燈。金屬晶體還有良好的 延展性 等機(jī)械加工性能，有金屬光澤 、 對(duì)光不透明 等特性。原子或正離子通過自由電子結(jié)合，這種結(jié)合力是金屬鍵。s PhD thesis, Sussex University, 1993.) C60 的晶體結(jié)構(gòu) 78 3．原子晶體 原子晶體的晶格結(jié)點(diǎn)上排列著中性原子，原子間由共價(jià)鍵結(jié)合。CO2 分子晶體 (干冰 )如 圖 29 所示。 離子晶體一般具有較高的熔點(diǎn)和較大的硬度，較脆。如自然界存在的金剛石、人工制備的單晶硅、鍺等。 晶體 非晶體 界晶體（準(zhǔn)晶體） 66 晶體 如 圖 27(a)， 具有較規(guī)則的幾何外形。 5．了解固體廢棄物的產(chǎn)生、危害和資源化途徑。 纖維素 62 H OOHHH OHOO HHOHHH OHO HO HHHHO HO HH OOHHH OHO HO HHHO HH OOHHH OHHO HHO HH OH OOHHH OHHO HHOOHHH OHHO HHO HO HO Hα 式 β 式 淀粉 纖維 63 七，自由基 原子 分子 離子 自由基 64 2. 2 固體 1．了解晶體、非晶體概況，聯(lián)系實(shí)際理解各類晶體名稱、晶格結(jié)點(diǎn)上粒子及其作用力、熔點(diǎn)、硬度、延展性、導(dǎo)電性的不同。這些纖維束擰在一起形成繩狀結(jié)構(gòu)，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。當(dāng)動(dòng)物血液中葡萄糖含量較高時(shí)，就會(huì)結(jié)合成糖原儲(chǔ)存于肝臟中，當(dāng)葡萄糖含量降低時(shí)，糖原就分解成葡萄糖而供給機(jī)體能量。與生物體關(guān)系最密切的多糖是淀粉、糖原和纖維素。 (3)多糖 能水解成 10個(gè)以上的單糖。大米中含有淀粉 62 ~ 86%，麥子中含 57 ~ 75%，玉米中含 65 ~ 72%，馬鈴薯中含 12 ~ 14%。依此類推，可將碳水化合物分成三類： 57 (1)單糖 HCHOOHOHHOHHOHHCH 2OHH OC H OHO HHO HHO HHC H 2 O HHC H OO HHH OO HHO HHC H 2O HH OC H OHHH OO HHO HHC H 2 O HHC H OO HO HHHH OO HHC H 2O HH OC H OHO HHHH OO HHC H 2 O HH OC H OHHH OHH OO HHC H 2 O HHC H OO HHH OHH OO HHC H 2O HD己 醛糖 的構(gòu)型 阿蘇糖 阿卓糖 葡萄糖 甘露糖 古羅糖 艾杜糖 半乳糖 塔羅糖 58 果糖單體 葡萄糖單體 (2)低聚糖或寡糖 OHH OHH OHOO HHHC H 2 O HHH O HH O HOC H 2 O HC H 2 O H蔗糖 (雙糖 ) C H 2 O HOHH OO HHO HHC H 2 O H果糖單體 Fischer Proiection 能水解成 2 ~ 10 個(gè)單糖。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，糖類物質(zhì)是含多羥基的醛或酮及其衍生物。 例如 ，作為人類主要食物的谷類作物含有大量糖類，而人體所必需的蛋白質(zhì)、氨基酸與維生素的含量卻很少。目前已經(jīng)可以在一枚郵票大小的基因芯片上布滿 40 ~ 100 萬種基因探針，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則捕捉相應(yīng)的 DNA，從而對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行分子檢測(cè)。人類基因組計(jì)劃的核心就是要測(cè)定人類基因組的全部 DNA 序列，從而獲得人類全面認(rèn)識(shí)自我的最重要的生物信息。 49 核酸 組成 DNA RNA 酸 H3PO4 H3PO4 戊醛糖 含 氮 有 機(jī) 堿 嘌 呤 堿 嘧 啶 堿 NNNNOH 2 NNNNNN H 2HHH腺嘌呤 (A) 鳥嘌呤 (G) 腺嘌呤 (A) 鳥嘌呤 (G) NNNNOH 2 NNNNNN H 2HHHCH 3HHHNNOONNN H 2ONNN H 2ONNOOHHH胞嘧啶 (C) 胸腺嘧啶 (T) 胞嘧啶 (C) 尿嘧啶 (U) O OHOHHOH 2CΒD2脫氧核糖 HOH2C O OHOH OHΒD核糖 DNA和 RNA的組成單元 50 在 DNA 分子中存在 4 種 脫氧核糖核苷 ，其結(jié)構(gòu)如下 ： HNNNNN H 2NNNNOH 2 NOO HHOH 2 CHOH2 COO HOO HHOH 2 COO HHOH 2 CCH 3H NNOONNN H 2O (脫氧胞苷 ) (脫氧胸苷 ) (脫氧腺苷 ) (脫氧鳥苷 ) 胞嘧啶脫氧核苷 胸腺嘧啶脫氧核苷 腺嘌呤脫氧核苷 鳥嘌呤脫氧核苷 51 蛋白質(zhì) 逆轉(zhuǎn)錄 (酶 ) 轉(zhuǎn)錄 (酶 ) RNA(酶 ) 復(fù)制 DNA(酶 ) 復(fù)制 翻譯 (酶 ) 圖 26 ―中心法則” 示意圖 核酸是遺傳信息的攜帶者與傳遞者。 DNA主要集中在細(xì)胞核內(nèi)， RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。 蛋白質(zhì)的 三級(jí)結(jié)構(gòu)（ tertiary structuer）是指蛋白質(zhì)（主要指球狀蛋白）分子在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步卷曲、折疊而構(gòu)成的一種不規(guī)則的、特定的、更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)主要包括蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。 氨基酸 40 序號(hào) 中文名稱 英文縮寫 R基團(tuán)的結(jié)構(gòu) 1 甘氨酸 Gly(G) 2 丙氨酸 Ala(A) 3 絲氨酸 Ser(S) 4 半胱氨酸 Cys 5 蘇氨酸 * Thr(T) — CH(OH)CH3 6 纈氨酸 * Val(V) — CH(CH3 )2 7 亮氨酸 * Leu(L) — CH2CH(CH3 )2 8 異亮氨酸 * Ile(I) — CH(CH3 )CH2CH3 9 蛋氨酸 * Met — CH2CH2SCH3 10 賴氨酸 *