化學與生活

        化學是一門研究物質的學問。生活中各種物品，諸如:塑膠、藥品、肥料、鋼鐵、合金、清潔劑、合成纖維等，皆是化學家利用自然界中的空氣、水、土壤、石油、礦石、樹木等天然原料，藉由化學分析與合成技術製成。

       化學與吾人日常生活需要關係密切，從化學家的角度觀之，自然界中各種物質皆可利用。我們生活中所需用的各種物品，無論從食、衣、住、行各方面，都可發現與化學有非常密切的關係。

        首先由【食】的方面觀之，俗話說:民以食為天，人體為了維持生命與健康，每天必需攝取食物，經由消化作用吸收營養素，包括醣類、蛋白質、脂質、礦物質、維生素、纖維素等，經由人體消化系統之化學作用產生熱能，藉由新陳代謝之生化機制維持生命力。另外自然界中每天呼吸新鮮的空氣及攝取足夠水分，也是人體維持生命力必需的物質。

        其次由【衣】的方面觀之，衣服的材料都是由纖維織成的，纖維可分成天然纖維與化學纖維。天然纖維諸如:棉、麻等植物性纖維，羊毛、蠶絲等動物性纖維。化學纖維諸如:再生纖維、半合成纖維、合成纖維等。自人類使用衣服以來，為使衣服更為美觀，發現使用天然染料，諸如:從靛藍樹的樹葉取得【靛藍】植物性天然藍色染料，從黎巴嫩海邊小島上的海螺提煉出【泰耳紫】(Tyrian Purple )動物性天然紫色染料，另一種古代埃及人從茜草植物(Madder Plant )根部萃取出茜素(Alizarin)植物性紅色然料。公元1856年英國年輕化學家William Perkin在以苯胺合成奎寧(Quinine)的過程中，偶然發現Mauve的紫色物質，具有衣服染色的特性，因而在倫敦郊外蓋公廠量產Mauve化學染料，大受巴黎上流社會婦女喜愛，而流行於歐洲各國（魏明通，2019)。其後化學家即利用化學技術合成各種化學染料。時至今日，幾乎所有染料皆由化學合成，讓人類生活中即可享用各種美麗的染色衣料。

        再從【住】的方面觀之，住宅的建材包括矽酸鹽建材、金屬建材、塑膠建材等。矽酸鹽建材係以砂、黏土、矽酸鹽為原料，製造玻璃、水泥、陶瓷器、及耐火磚等製品。金屬建材包括生鐵、熟鐵、鋼鐵、合金鋼、鎳合金、銅合金、鋁合金、錫合金、及各種特殊合金等。塑膠建材是一種化學技術產品，由原料的單體(Monomer)化合物經由聚合反應(Polymerization)聚合而成的聚合物(Polymer)。塑膠依其加熱後可塑性質的不同，而分為熱塑型塑膠(Thermoplastic )與熱固型塑膠(Thermosetting Plastic )兩大類。熱塑型塑膠諸如:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)等。熱固型塑膠諸如:酚樹脂(Phenol Resin)、尿素樹脂(Urea Resin)、三聚氰胺樹脂(Melamine)、酸醇樹脂(Alkyd Resin )、聚矽氧樹脂(Silicone Resin )等。另外，化學家也研發製造能夠由自然界存在的微生物分解的塑膠，稱為生物分解型塑膠(Biodegradable Plastic )(魏明通，2019)。                         

        再由【行】的方面觀之，古代人類以雙腳、馬、驢、駱駝為陸路交通工具，並以木舟、竹筏為水路交通工具。自16世紀中葉英國人瓦特(James Watt)發明蒸氣機以來，人類並將之應於火車、輪船的動力。蒸氣機鍋爐使用煤、柴油為燃料，使水沸騰產生高壓蒸氣引入引擎使活塞推動輪軸，將之連結車輪或螺旋槳，而開動火車或輪船。此種蒸氣機一般稱為外燃機(External Combustion Engine )，另一種是內燃機(Internal Combustion Engine )將汽油、或柴油燃燒的熱能，不必經過輸送管，將熱能直接變成動能，以減少熱能消散的機會，今日所有交通工具汽車、火車、輪船、飛機、火箭等，皆是使用內燃機，而其燃料包括一些石油分餾的產物，諸如:石油氣、液化煤氣、汽油、燈油、柴油、重油等，這些燃料燃燒都是藉由化學反應，產生熱能，再經由內燃機將熱能轉換成動能，進而帶動輪軸轉動，而使各種交通工具能運行無阻(魏明通，2019）。換言之，化學家利用石油、煤等燃料之熱能轉換成動能，以化學方法促進人類在陸路、海路、空路上行的方便，而縮短了人際之間的距離，進而增進人類生活品質與提昇人類物質文明。