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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700542009]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 橡胶弹性的秘密
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橡胶的最大特点就是具有其他材料所无法比拟的优异弹性，这种特性的奥秘在于橡胶的分子结构。
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异戊二烯的分子结构
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橡胶分子主要由碳、氢原子构成，分子比率大约为5∶8，发现这一点的是在后文中会出现的迈克尔·法拉第（1791—1867）。今天人们已经知道橡胶是由异戊二烯（分子式为C5H8）组成的长链。
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聚异戊二烯的分子结构
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异戊二烯分子团是重要的有机物单位，自然界有很多由异戊二烯组成的有机化合物。例如，柑橘类芳香成分中的柠檬烯含1个异戊二烯，薄荷类芳香成分中的薄荷醇含2个异戊二烯，玫瑰花类芳香成分含3个异戊二烯，许多水果、蔬菜中含有的胡萝卜素含8个异戊二烯，橡胶分子则是由众多异戊二烯分子组成的分子链。虽然从表面上看，柑橘类芳香成分与橡胶没有关联性，但是在分子世界中，两者可以说是极其相似的同族物质。
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有一个实验能证明以上观点：对着充满气体的气球喷洒橘子皮汁液，过了不久气球就会爆炸。其原理在于分子结构相近的物质易于发生溶解现象，含有柠檬烯的橘子皮汁液溶解了橡胶分子导致气球的薄壁劣化，使得气球爆炸。
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橡胶分子中的异戊二烯分子以碳碳双键形式相结合，碳碳双键与其他种类的分子键不同。以其他种类分子键结合的分子无法转动，分子键的自由度也受到制约。由于橡胶分子之间的碳碳双键极为规整，使橡胶分子整体处于收缩状态。当橡胶分子受到外部拉力时则伸展开来，撤掉外力则恢复成原先的收缩状态，这就是橡胶具有弹性的奥秘。换个思路考虑，可以简单理解为橡胶分子的结构类似纳米级的弹簧。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700542010]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 橡胶远渡重洋
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将橡胶这种材料引入欧洲的人正是著名的克里斯托弗·哥伦布。在第二次航行去美洲期间（1493—1496），哥伦布率领的船队抵达海地岛时，他们看到当地人用橡胶球展示球技。这也是欧洲人首次与橡胶相遇。
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在此后的几次航海中，哥伦布多次携带橡胶返回欧洲，但只是把它当成来自新大陆的稀奇玩意儿，并未发现橡胶的实际用途。在那个时代，橡胶在冬天坚硬如铁，在夏天则融化成黏糊糊的物体。因此，橡胶一度还成了烫手山芋的代名词。
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最终发现橡胶用途的是英国科学家约瑟夫·普里斯特利（1733—1804）。在此之前，修正铅笔笔误只能依靠湿润的面包，而普里斯特利发现用橡胶块擦除铅笔笔迹的效果更佳。他将“橡胶”的英语命名为“rubber”，引申自“擦除”（rub out）。
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普里斯特利是著名的英国学者，他在政治、哲学、神学、物理学等多个领域做出了重大贡献。作为化学家，他因为发现了氧气、氨气、苏打水等物质而名噪一时，以至于美国化学会用他的名字命名了顶级化学奖项——普里斯特利奖。连橡皮擦的发明也与普里斯特利有关，他的研究涉猎广泛，真令人咋舌。从另一个角度来看，即使是他这样学识丰富的科学家也只找到橡胶作为橡皮擦这种最初级的用途，说明开拓橡胶的广泛用途还需要一个重要的技术突破才能得以实现。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700542011]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 硫化橡胶的诞生
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到了1823年，利用橡胶不漏水不透气的特性，英国化学家查尔斯·麦金托什（1766—1843）开发出了橡胶的新用途——利用橡胶涂层法制作雨衣。由此，“麦金托什”或“马克”就成了英国人称呼雨衣的代名词。披头士的名曲《便士巷》也描写了一名在下暴雨的日子不穿雨衣招来孩子们嘲笑的银行家。到了今天，麦金托什雨衣制造公司依旧以其坚守传统工艺的做法而深受世人的好评。
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查尔斯·麦金托什
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