讀書日
3小時讀通機能有機化合物

3小時讀通機能有機化合物

知っておきたい有機化合物の働き

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內容簡介

  化學原理、實例解說與生動圖解!
  有機化合物不只是化學,更是生活!
  從奧妙多元的機能有機化合物開始
  領略化學的樂趣!

  了解機能有機化合物,掌握科技發展,解讀各大商品的奧秘!
  發熱衣不只是廣告噱頭?
  縫雙眼皮可以不用拆線?
  胸罩弦圈如何服貼身體?
  炸藥其實具有驚人療效?
  搭電梯也能到達外太空?
  芳香療法真的有效果嗎?
  為何隱形眼鏡具透氧性?

  不了解有機化合物,別說你是化學迷!
  懂了有機化合物,不迷上化學都不行!

  ★一次掌握: 化學式、化學原理、實際應用、未來趨勢!

  碳元素能夠無盡地相連,因此有機化合物的種類多到數不清。
  發光、顯色、產生能量、製造塑膠、拯救人命……這些都是有機化合物的機能!
  毫無頭緒地探索,參透不了有機化合物的魅力,
  唯有生動的解說、清晰的圖解,有系統地從機能著手,
  才能連結生活、享受樂趣、學習原理,
  活化你的科學腦!

  有機化合物構成的物質很多,本書介紹了對日常生活有益處的種類──機能有機化合物。影印機等辦公室事務機、有機發光層、液晶電視、傳統的染色技術與一般家庭用的漂白劑,人工器官或用於藥物投遞系統的囊泡,以及2010年獲頒諾貝爾化學獎的偶合反應,都是機能有機化合物的應用。

  本書用生動的圖解,讓讀者能夠全方面地認識有機化合物,無論是最先進的科技產物或是日常生活的妙用,都不放過!
 

作者介紹

作者簡介

齋藤勝裕(Saito Katsuhiro)


  生於1945年5月3日。1974年畢業於日本東北大學大學院理學研究科博士課程,其專業為有機化學、物理化學、光化學、高分子化學,現在同時兼任名古屋市立大學特任教授、愛知學院大學客座教授、金城學院大學客座教授、名古屋工業大學名譽教授等職務。主要著作有《易懂有機化學》、《3小時讀通化學熱力學》、《神奇的金屬》、《毒與藥的奧秘》、《恐怖的有毒物質就在你身邊》、《3小時讀通能源》、《3小時讀通太陽能電池》等。

審訂者簡介

劉廣定


  國立台灣大學化學系畢,美國普渡大學博士。
  曾任國立台灣大學化學系教授、行政院國家科學委員會自然科學發展處處長、國立中央大學化學系主任。
  現為國立台灣大學化學系名譽教授。

譯者簡介

陳彩華


  兼職譯者,是一枚在日本的基層打拼的小上班族,雖然工作有時加班到爆炸,還是會穿上運動鞋去練跑的未來超馬選手(有夢最美)。
  成功大學材料工程系畢業,是預備工程師的逃兵。去日本留學、就職後人生大轉彎,從理工變成國貿再轉成IT,目前自學苦讀電腦書中。
  踏入翻譯的領域是美麗的意外,截稿日則是地獄的開始,再加上工作加班,只能在最底層找到我。請多指教。
 

目錄

前言

第1章 發光的有機化合物
1-1 會發光的有機化合物
1-2 檢驗犯罪現場的有機化合物:魯米諾反應
1-3 獲頒諾貝爾獎的有機化合物:水晶水母
1-4 發光提醒的有機化合物:螢光感應劑
1-5 讓整面牆發光的有機化合物:有機發光層燈
1-6 能捲起收納的有機化合物:有機發光層電視
1-7 支援電子影印的有機化合物
1-8 實現照片的拍攝和成像的有機化合物

第2章 顯色的有機化合物
2-1 顯色的有機化合物
2-2 有機化學的藝術品:壓克力顏料
2-3 染色用的有機化合物:藍染的秘密
2-4 染色用的有機化合物:泥染的秘密
2-5 羅馬皇帝愛用的有機染料:貝紫
2-6 恢復潔白的有機化合物:漂白劑
2-7 閃耀白光的有機化合物:螢光染料
2-8 染髮用的有機化合物
專欄:紅花

第3章 產生能量的有機化合物
3-1 化石燃料和能源:起源是有機還是無機
3-2 煤炭和能源
3-3 石油和能源
3-4 天然氣和能源
3-5 頁岩油和油砂
3-6 甲烷水合物和能源
3-7 燃料電池和能源
3-8 太陽能電池和能源
3-9 有機太陽能電池和能源
專欄:甲烷水合物

第4章 塑膠的機能
4-1 變柔軟的有機化合物
4-2 不軟化的有機化合物
4-3 導電的有機化合物
4-4 形狀記憶的有機化合物
4-5 海水淡化的有機化合物
4-6 治療蛀牙的有機化合物
4-7 用於印刷的有機化合物
4-8 發聲用的有機化合物
4-9 水族館值得注目的有機化合物
專欄:高分子的種類

第5章 液晶和分子薄膜的機能
5-1 液晶是小河裡的鏘魚?
5-2 顯示溫度的液晶貼片
5-3 因電流改變的液晶方向
5-4 液晶電視的構造
5-5 分子薄膜是朝會的小學生?
5-6 洗滌用的分子薄膜
5-7 形成細胞膜的有機化合物
5-8 將藥送到患部的有機化合物:DDS
5-9 作為抗癌劑的有機化合物
專欄:柔軟性結晶

第6章 超分子的機能
6-1 超分子是什麼?
6-2 從海水掏金的有機化合物
6-3 封住芥末味道的有機化合物
6-4 製造皮膚的有機化合物
6-5 形成單分子機械的超分子
6-6 形成超導體的有機化合物
6-7 吸附磁鐵的有機化合物
6-8 光合作用是熱門連續劇
6-9 搭電梯前往太空站
專欄:製造生物體的物質

第7章 有機化合物令人驚奇的機能
7-1 會爆炸的有機化合物:古典炸藥
7-2 會爆炸的有機化合物:新型炸藥
7-3 防止火災的有機化合物
7-4 作不沾鍋的有機化合物
7-5 黏著用有機化合物:瞬間黏著劑
7-6 黏著用有機化合物:加熱黏著劑
7-7 傳達光訊息的有機化合物
7-8 書桌上發揮功能的有機化合物
7-9 不縮水不褶皺的有機化合物
7-10 形成體臭的有機化合物
7-11 溫暖身體的有機化合物
7-12 防靜電的有機化合物
7-13 和金屬作用的有機化合物
7-14 觸媒的作用
7-15 偶合反應
專欄:讓檸檬變甜的機能

第8章 維持生命的有機化合物
8-1 運送氧氣的有機化合物
8-2 控制遺傳的有機化合物
8-3 操縱生物體反應的有機化合物:酵素・輔酵素
8-4 操縱生物體反應的有機化合物:賀爾蒙
8-5 吸引異性的有機化合物:費洛蒙
8-6 傳達情報的有機化合物
8-7 幫助視覺的有機化合物
8-8 幫助嗅覺、味覺的有機化合物
專欄:生命是什麼?

第9章 補強生物體機能的有機化合物
9-1 用於眼鏡的有機化合物
9-2 用於隱形眼鏡的有機化合物
9-3 幫助咀嚼的有機化合物
9-4 展現隆乳和濃密黑髮的有機化合物
9-5 為指甲藝術增添色彩的有機化合物
9-6 幫助人工透析・人工肺臟的有機化合物
9-7 作出人工肝臟、人工血管的有機化合物
9-8 作人工皮膚的有機化合物
9-9 幫助人工味覺的有機化合物
專欄:不為黃楊梳子,而成黃楊假牙

第10章 有益健康的有機化合物
10-1 用於芳香療法的有機化合物
10-2 作為減肥甘味料的有機化合物
10-3 作解熱消炎藥的母女檔有機化合物
10-4 從炸藥到狹心症特效藥
10-5 毒氣到抗癌劑
10-6 形成抗癌劑的有機化合物:沙利竇邁
10-7 老人痴呆症治療藥的有機化合物:奎諾仿
10-8 毒性也是有機化合物的功能之一
10-9 對人有用的毒性有機化合物
專欄:諾貝爾化學獎

第11章 有益環境的有機化合物
11-1 沙漠綠化的有機化合物
11-2 將水淨化的有機化合物
11-3 除去汙染的有機化合物
11-4 分解PCB的有機化合物:從三相圖來看
11-5 分解PCB的有機化合物:超臨界狀態
11-6 即溶咖啡的原理(番外篇)
11-7 淨化廢氣的觸媒:三相觸媒
11-8 分解細菌的有機化合物
11-9 有助於土木工程的有機化合物

索引
 

前言

  有機化合物是含有碳元素的化合物。碳是不可思議的元素,不管幾個都能夠連接在一起。聚乙烯被稱為高分子的有機化合物代表,它是由數千到數萬個碳原子連結形成的長型鏈狀化合物。像這樣的長型碳原子鏈不只是長度很長,也會分枝、構成環形結構、互相連結形成複雜的結構體。這導致有機化合物的種類也隨之增加,而且多到數不清的境界。

  不同的有機物有著不同的性質跟反應作用,因此要概括全部有機物的性質和反應作用,其範圍就會變得廣泛無垠。在化學上,這種對人類有好處的分子性質或反應作用,就特別稱為「機能」。

  其中,有些與我們的日常生活息息相關,有些東西也被製成商品排在便利超商的架上,黏著劑就是個典型的例子,感冒藥或外傷藥膏也是將有機化合物中最重要的機能,製成商品。

  便利超商角落置放的影印機,也是個利用有機物機能的物品,甚至連液晶螢幕的液晶也是有機物機能的一種。現今,電視更進一步地變成有機EL電視,一如「有機EL」字面上的意思,這種電視就是利用有機物做成的,它利用發光的有機物來產生影像。

  像這樣將有機物的機能擴大使用的現象,大大改變了人們的既有印象。過去人們都認為有機物是絕緣體,無法想像有機物能夠導電,然而白川教授卻發現某種有機物能像金屬一樣,成為電的導體,這個發現讓他獲得了諾貝爾獎。現在甚至能更進一步地合成出具有超導性的有機物,也正在開發能被磁鐵吸引,或是能夠吸引鐵的有機磁鐵。

  過去人們認為汽車或飛機是用鐵或硬鋁等金屬製成的,但是現在卻正在開發許多比金屬輕、但比金屬更強韌的有機物材料。

  這種有機物也能作為取代金屬的材料,但是有機物的功能不只這些。目前科技最先端所不可或缺且話題性高的稀有金屬,日本並無出產,進口也變成問題,因此日本也致力於用有機物來取代稀有金屬的工作,有機超導體和有機磁鐵的研究即表現出此類研究的傾向。
 
  有機物的機能無止盡地擴展,且各種機能具體化為各式各樣的商品,讓我們的生活變得更加便利豐富。

  有機物原本是指構成生物體的化合物,因此,有機物跟生物體有著緊密的關係,而有機物也具備了很多與生物體相關的功能,像是在製造隱形眼鏡、假牙、人工內臟、代替內臟等方面,有機物的表現都是一枝獨秀。

  本書將廣泛、淺顯易懂且生動有趣地介紹有機物機能,涵蓋從日常生活中常見的,到活躍於科技最前端的各種機能。此外,本書的各節內容都是獨立的,無論從哪篇開始閱讀都不會有影響。讀者大致翻閱後,可以先選擇自己感興趣的內容來閱讀,之後一定會陸續地發現更加感興趣的內容,最後變得愛不釋手的!

  最後,在此感謝SoftBank Creative的石 周子小姐,以及插畫家高山美香小姐,她們為了本書的發行付出了相當多的努力。

齋藤勝裕
 

詳細資料

  • ISBN:9789865779276
  • 叢書系列:科學視界
  • 規格:平裝 / 240頁 / 15 x 21 x 1.2 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

發熱衣──遠紅外線放熱型

用燒紅的石頭烤出的番薯或用備長炭烤熟的鰻魚會這麼好吃的原因,就在於遠紅外線。如同在1-1看到的,遠紅外線在紅外線中波長較長、能量較小,比能量較大的近紅外線更能烤出美味食物,這是因為它的波長較長,能進入物體當中慢慢地加熱。

這一點對人類來說也是一樣的,比起能量大的紅光或近紅外線,能量小的遠紅外線反而更能讓人感到溫暖。

利用這個原理的就是遠紅外線放熱纖維。它在纖維的表面塗布能放出遠紅外線的矽酸鋯ZrSiO4,這種物質可以吸收人體放出的近紅外線,使之降低能量再釋放出遠紅外線。此種纖維用於寢具或毛毯。

胸罩弦圈──形狀記憶塑膠的原理

形狀記憶塑膠的原理如下:

■①形狀記憶階段:將直鏈狀的形狀記憶塑膠加熱成形狀A,在加熱過程中,分子間形成架橋結構。架橋結構會以分子鏈立體固定住塑膠,如同4-2的熱固性塑膠一樣不易變形,這樣就完成形狀記憶了。

■②成形階段:把上一階段完成的製品再次加熱,使其軟化變成任意形狀B,冷卻後製品就會固定為形狀B。但形狀B只是形狀A不得已的暫定型態,其內部的分子多數處於變形的狀態,應變值極高。

■③恢復階段:加熱製品B使其軟化,分子獲得自由,恢復成形狀A。

形狀記憶塑膠可應用在各種地方。

■利用法①:用在女性胸罩的弦圈,使弦圈形狀記憶完美的弧形。當穿脫的動作造成弦圈扭曲變形時,只要把胸罩穿上用體溫加溫,弦圈就會恢復到原本的形狀了。

■利用法②:也可用在管線的接口上。將記憶小口徑的管子放大成形。在施工現場,接續口徑不同的管子時,用吹風機等工具加熱管子,使其恢復到小口徑,就可以使兩個管子固定了。

從黃色炸藥到醫藥品

硝化甘油因作為心絞痛的特效藥而著名,同時也如7-1所見,因被當成黃色炸藥的原料而廣為人知。到底是怎樣的契機,讓人們得知黃色炸藥的原料具有心絞痛特效藥的療效呢?

硝化甘油的新功效被發現的契機,就是因為黃色炸藥製造工廠的勞務管理很精密嗎?發現的契機如下文所示。

在黃色炸藥製造工廠中,據說有心絞痛的員工。這個人在做這份工作之前,總會不定期地發病,然而開始工作之後,只會在家發病,在工廠時則變得不會發作。這是因為工廠中有某種東西可以抑制發病,治療心絞痛的功效就是這樣被發現的。因為這個發現,諾貝爾本身也被救了一命。

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