<h1 class="pgc-h-center-line" data-track="2">毒藥過期是不毒了還是更毒了？</h1>
圖源：Pixabay
任何東西隻要達到一定劑量都可能成為“毒藥”，包括水。這裡隻讨論那些少量使用即可毒害人體的典型毒藥。
劇毒物質分許多種——天然毒物和人造毒物；有機物和無機物。對于很多天然毒物，比如蛇的毒液、肉毒杆菌的毒素，其中具有毒性的主要蛋白質或多肽，如果沒有妥善儲存很容易分解變質，失去原本的作用，這也就意味着毒性變弱了。
用來防治病蟲害的農藥噴灑到植物上後，通常也會随時間推移逐漸分解，以免殘留在食物上。不過也有些農藥在施用後，需要遇水分解釋放出毒性更強的揮發性氣體，起到殺蟲作用。也就是說它們剛分解時可能會更毒，需要更長時間消解毒性。
還有些毒藥化學性質相對穩定，比如三氧化二砷（俗稱砒霜、鶴頂紅）在空氣中不容易變質，不過在酸性環境下會被緩慢氧化，堿性溶液中則會生成亞砷酸鹽。無論變成哪種形式，大多數砷化合物都有毒。
毒物雖然臭名昭著，但用對地方也是把利劍，比如防治蟲害、鼠害，甚至成為治病良藥。反過來，原本用于治病的藥，不當服用也會變成毒藥。有毒性的藥劑雖然标有保存期限，但隻是保守估計的時間，不排除過期後仍未變質，或變質後仍具毒性。
總之，有毒藥劑的毒性随着時間推移變弱變強都有可能，這也不是我們該拿命賭的“盲盒”。
<h1 class="pgc-h-center-line" data-track="134">二氧化硫有毒，為什麼能用來加工食品？</h1>
正如上文所說，抛開劑量談毒性是毫無意義的。帶有刺鼻氣味的二氧化硫被歸為有毒物質，但微量的二氧化硫是能被人體代謝掉的，如果把握好用量，也可在不傷害人體的情況下用來保鮮和漂白。
二氧化硫是國内外允許且普遍使用的添加劑，從各類食品、飲品，到紙巾等生活用品，二氧化硫無處不在。它通常以亞硫酸鹽的形式添加在食品中作為防腐劑和抗氧化劑，或者通過硫磺熏蒸産生二氧化硫用于漂白。使用了二氧化硫或亞硫酸鹽的食品必須在配料表中标明，對用量也有嚴格要求。
這些硫化物中的四價硫具有還原性和漂白性。它的還原能力可抑制細菌、黴菌或食物本身所含氧化酶的活性，以免食物被氧化變質或發褐。果蔬、果蔬汁、果脯蜜餞、葡萄酒等食物都經常用這種方式延長保存期限。而漂白能力則展現在它能與有色物質結合，讓食物變白。白砂糖、米粉、銀耳、紙巾經二氧化硫處理後會顯得更白淨。
然而，一些不法商家為了讓原本不太新鮮的食物顯得格外鮮亮，過度使用二氧化硫，就會導緻殘留過多，超出人體的代謝能力，危害健康。
<h1 class="pgc-h-center-line" data-track="135">蛋白酶為什麼不會分解彼此？</h1>
蛋白酶是一大類專門分解蛋白質的酶，例如幫助我們消化食物的胃蛋白酶和胰蛋白酶。然而，這些酶本身也是蛋白質，怎麼沒把彼此分解了？
蛋白質是由各種氨基酸組成的，一個個氨基酸通過形成肽鍵連接配接成多肽鍊，然後由一條或多條多肽鍊盤曲折疊成蛋白質。隻有維持一定的空間結構，蛋白質才能發揮特定功能，酶也是如此。
蛋白酶的結構 | 圖源：Wikimedia Commons
蛋白酶作為“有原則”的生物催化劑并不會逮住任意蛋白質就大卸八塊，它們隻會在特定條件（适宜的pH值、溫度等等）下，挑蛋白質的特定肽鍵切割。而且它們各有自己的切割風格，有的專從肽鍊内部開切，有的則喜歡從肽鍊兩端切起。
以胃蛋白酶為例，它們在不工作時以酶原的形式存在，隻有在被胃酸激活後，才會活力滿滿地去切蛋白質。胃蛋白酶切割的位點比較廣，在不同pH值下會表現出不同的特異性，通常偏愛疏水氨基酸上的肽鍵。很多蛋白質都有這些位點，胃蛋白酶自己也有，但由于蛋白質是有空間結構的，如果這些位點被藏在内部，蛋白酶就夠不到了，這也是為什麼胃蛋白酶不會輕易被同類分解。而被我們吃掉的那些蛋白質承受不了胃酸，變性過後，把弱點暴露出來，就被胃蛋白酶給拆了。
同樣地，如果一種蛋白酶因為環境變化暴露出自己的弱點，那麼也可能被自己的同類或是其他蛋白酶分解。
<h1 class="pgc-h-center-line" data-track="136">烤肉為什麼這麼香？香氣的成分是什麼？</h1>
一大塊生肉擺在你面前，你肯定毫無食欲，但烤熟之後，必然“真香”。
這得感謝我們的祖先學會了用火，讓食物得以在加熱的催化下，發生各種美妙的化學反應，生成豐富的風味物質。而烤肉的誘人香氣主要來源于美拉德反應、脂質氧化和硫胺素的降解。
著名的美拉德反應還是烤面包、紅燒肉等諸多食物的美味秘訣。在加熱條件下，蛋白質或氨基酸與還原糖類（葡萄糖、果糖等）反應生成一系列物質，包括讓食物呈現褐色的黑素，以及香味物質。
研究人員從牛肉、豬肉和雞肉烤制後的香氣中分析出了大量含硫化合物（二甲基二硫、二甲基三硫及硫醇、噻吩等）和含氧、氮的雜環化合物（呋喃、吡咯等）。烤鴨的香氣也被分離出了多達90種化合物，種類涵蓋醛類、烴類、酮類、醇類、酯類、酚類、雜環等等。其中“肉香”的關鍵在于含硫化合物。
除了來自肉自身成分（蛋白質、脂類等）的化學反應，各種調味料和香料也是烤肉香氣的重要來源。
熱量加速了這些香氣成分，尤其是揮發性物質的分子運動，讓它們在空氣中擴散開來，大老遠就鑽到你的鼻子裡。
是以聞到烤肉香，就算間接“吃”到肉，其他氣味同理。
<h1 class="pgc-h-center-line" data-track="137">超聲檢查塗的凝膠是什麼？</h1>
圖源：Wikimedia Commons
做超聲檢查的醫護人員在用探頭接觸體檢者之前，總會先塗抹一層透明凝膠。你可能以為它是潤滑劑，但這隻是它的次要作用。
這種凝膠的正式名稱是超聲耦合劑，它的主要用途正如它的名字，是用來“耦合”的媒介。超聲檢查用人耳聽不到的超音波（頻率大于20千赫）掃描人體，并把回聲信号轉換成體内的圖像資訊。B超呈現的是不同亮度（Brightness）的黑白圖像，而彩超則是在此基礎上以彩色呈現組織的血流情況。
超聲圖像顯示的早期胎兒 | 圖源：Wikimeidia Commons
然而作為機械波，聲波的傳播會受媒體變化影響。雖然超聲裝置的探頭挨着皮膚，但幹接觸難免隔着空氣。由于空氣和人體這兩種完全不同的媒體聲阻抗相差大，聲波在二者的界面上會被大量反射，在進入人體前已經損失很多聲能。
超聲檢查的線陣探頭 | 圖源：Wikipedia
為了讓聲波順利抵達體内，就需要一種能夠擠掉空氣，并且聲阻抗和人體差不多的媒介，這就是超聲耦合劑充當的角色。凝膠态的物質能充分填充探頭和皮膚間的空隙，和人體相似的聲阻抗減少了聲能損失。做婦科B超檢查時憋尿也是類似的原理。
除了要滿足這些實體特性，直接接觸人體的超聲耦合劑還得足夠舒适、安全。早期超聲耦合劑使用礦物油、植物油等成分，有的刺激皮膚，有的難清理，還有的聲學特性不夠理想，于是逐漸被淘汰。
如今的超聲耦合劑主要是卡波姆樹脂等高分子材料，還會添加潤滑劑（如甘油）、保濕穩定劑（如丙二醇），以及抗菌成分（如植物提取物）等等，就當給皮膚敷了個“面膜”。
<h1 class="pgc-h-center-line" data-track="138">電池為什麼會爆炸？</h1>
圖源：Wikipedia
電動自行車、汽車和手機電池都曾出現過自燃或爆炸事故，它們使用的都是技術成熟且已經普及的锂離子電池。正常使用時，锂離子電池是相當安全的。但沒有任何東西是絕對安全的，各種因素都可能導緻意外發生。
锂離子電池内部一直在随着充放電穩定地發生電化學反應，锂離子在正負極間規律循環。一旦這種穩定被打破，電池就可能變成不定時炸彈。
适宜锂離子電池化學反應的溫度範圍比較窄，損耗的化學能和電能會轉化成多餘的熱量。如果在沒有保護機制的情況下過量充電、内/外電路發生短路，或外界溫度過高，都可能導緻熱失控，引發自燃。如果電池内部壓力積聚過大，又沒有洩壓閥，還可能發生爆炸。
電池熱失控的反應可以分為三個階段：首先是固體電解質的界面膜分解，電極與電解質反應，産生熱量。接着隔膜坍塌，内部短路，電能轉化成熱能。最後正負極直接發生劇烈的氧化還原反應，釋放大量的熱。
為了讓電池更便攜，它們被制造得越來越小，電容量越來越大，這意味電池能量密度變大，也增加了安全隐患。不過，合格的電池都會有相應的保護機制，這也是研發人員在努力的方向。而使用者則需要警惕電池品質不達标、電池或充電裝置老化以及拆裝不當等問題。
<h1 class="pgc-h-center-line" data-track="139">如何分離糖和鹽？</h1>
小手一抖，不小心把糖（蔗糖）和鹽（氯化鈉）混在一塊兒了該怎麼辦？
就讓我們吃飽了撐着研究研究把糖和鹽拆散的N種方法：
1. 愚公移山法：糖和鹽的結晶形态不同，在放大鏡下一顆顆挑出來就行了，是不是很簡單？
蔗糖顆粒和氯化鈉顆粒 | 圖源：見水印
2. 過篩法：糖和鹽的顆粒大小不同，白砂糖通常比精制鹽顆粒大。搞個篩子，把小顆粒篩掉，留下大顆粒，前提是你能找到尺寸這麼精确的篩子。
3. 風選法：氯化鈉的密度大于蔗糖，且顆粒形态存在差異，用風選機控制好風力，氯化鈉和蔗糖顆粒跑出的距離不同。
4. 溶解法：糖和鹽在水裡都極易溶，我們需要找另一種溶劑隻讓一種溶，另一種不溶或難溶，這樣就能把不溶的過濾出來。糖在一些有機溶劑如無水乙醇中的溶解度大于鹽（蔗糖0.6 g/100 ml ，氯化鈉0.05g/100ml），雖然都很低，但相比之下，可以近似認為鹽不溶。
你可能還會想到利用熔點不同，直接加熱固體，讓氯化鈉熔化需要801℃，讓蔗糖熔化隻需要186℃，然而問題是蔗糖在化了的同時已經不再是蔗糖，而是變成了焦糖。
上述方法顯然都不完美，要是能用上精密的實驗儀器，你還可以根據它們的分子大小不同，設計半透膜，溶解後進行透析；或利用某些物質對它們的吸附性不同，進行層析（色譜法）。
聽起來都太麻煩了？
那不如就讓它們一起下鍋做成鹹甜口味的菜肴，在我們身體裡被分别吸收吧！正常的話，尿液裡應該隻有鹽，沒有糖，鹽還可以回收利用。
如果你有更巧妙的方法，歡迎在留言區分享。
來源：把科學帶回家
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