日常生活中氧化反应的影响
将氧原子添加到化合物中称为氧化。这个过程的逆过程称为还原,涉及电子的去除。生物氧化是一个失去电子的生物过程,与还原相反,它涉及电子的获得。然而,氧化和还原作为氧化还原反应联系在一起,这是细胞内产生能量的反应。
日常生活中氧化反应的影响
氧化还原变化是重要的反应,在我们的日常生活中会产生各种后果。它的一些表现,例如燃料的燃烧和食物在我们体内的消化,对人类是有益的,对生命的延续极为有益。另一方面,它的一些副作用是极其有害的,例如燃烧燃料造成的空气污染、食物酸败、金属腐蚀等。
氧化反应的例子
在我们的日常生活中,可以通过多种方式看到氧化反应的影响。其中一些是有利的,而另一些则是有害的。以下是一些氧化反应的例子:
- 在我们的身体中,呼吸是一种氧化反应。在呼吸过程中,食物被氧化产生能量。
- 燃烧反应:任何物质的燃烧或燃烧都是一种氧化反应,其中总是产生能量。各种燃料的燃烧被用作各种家庭和工业活动的能源。
- 活性金属的腐蚀是氧化反应之一。
- 酸败:油炸食品长时间暴露在空气中会产生难闻的气味和难闻的味道。
燃烧反应
煤油、煤、木炭、木材和其他材料漂浮在空气中并燃烧。当天然气的主要成分甲烷被加热时,它会与过量的氧气一起燃烧。
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
自然界中的所有燃烧反应都是放热和氧化还原的,这意味着它们都会释放热能。人体可以比作燃烧或氧化各种食物的熔炉或机器。由于产生的热能,我们的身体继续函数。葡萄糖、果糖和淀粉等碳水化合物是人体的主要能量来源。例如,它们与我们呼吸的氧气燃烧产生二氧化碳和水。
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + 能量
在所有的燃烧反应中,没有火焰。燃烧是简单的氧化与能量释放。呼吸是细胞内释放能量的最重要的生物反应。当我们呼吸时,氧气进入我们的肺部并通过数千个微小的气囊(肺泡)。这些气囊占据了大量的膜空间,氧气通过膜扩散到血液中。它与红细胞中的血红蛋白结合,然后扩散到全身数百万个细胞。这些细胞发生呼吸作用,同时燃烧葡萄糖,产生二氧化碳和水。
因为反应是放热的,呼吸过程中释放的能量为许多细胞活动提供动力,并保持我们的心脏和肌肉工作。它也达到了预期的效果。它还为身体提供必要的温暖。二氧化碳和水在呼出之前都会被重新吸收到血液中。呼吸是发生在所有生物细胞中的自然过程。鱼用它们的鳃吸收溶解在水中的氧气,而植物通过叶子上的微孔(气孔)吸收氧气。
腐蚀
Corrosion is a slow process in which the surfaces of metallic objects become coated with the metal’s oxides, hydroxide, carbonate, or sulphide. Metal is destroyed as a result of chemical or electrochemical reactions with the environment.
腐蚀也被定义为金属表面由于空气、湿气或表面化学物质的作用而导致的逐渐退化。它会破坏(损坏)建筑物、桥梁、船舶和金属物体,尤其是铁。腐蚀可以在以下示例中看到:
- 铜绿色涂层的开发
- 银的变色
- 铁生锈
下面列出了一些金属的腐蚀:
- 铜:当暴露在潮湿的环境中时,铜制品会形成一层绿色的碳酸铜涂层。
- 银:银失去光泽并在其表面形成黑色涂层。这是因为它与空气中的硫化氢反应时会氧化成硫化银。这也被称为失去光泽的银。
- 铁:铁金属生锈是最常见的腐蚀类型。当铁制品长时间暴露在潮湿的空气中时,其表面会生锈,这是一种棕色、片状、不粘的物质。
防止腐蚀
金属腐蚀是一个严重的问题,并且采取了各种措施来防止它。每种方法的主要原理是使金属表面远离水分和空气。以下是几种防腐蚀方法:
- 金属腐蚀可以通过在其表面涂上油漆或清漆来避免。
- 在机器的运动部件上涂抹油或油脂可以防止腐蚀。
- 金属腐蚀也可以通过在金属表面涂上非腐蚀性金属来避免。例如,铜腐蚀可以通过镀锡来避免,金属物体可以电镀贵金属,如银和金。
- 金属,如铝,可以涂上一层薄而坚固的氧化物。它被这个钝化层保护免受腐蚀。阳极氧化是这个过程的名称。
- 一些金属可以通过将它们转化为合金来防止腐蚀。例如,铁可以转化为不锈钢。
- 铁的生锈也可以通过在其表面涂上一层更活泼的金属来防止铁的氧化来避免。镀锌是用锌覆盖铁的过程。这是一种保护铁的有效方法,因为即使表面被划伤,锌也能保护它。
酸败
氧化对我们的食物和食物有害。大气氧化会降解含有脂肪和油的储存食品,使其不适合人类食用。含有脂肪和油的食物在长时间储存后会因脂肪和油的空气氧化而产生难闻的气味和难闻的味道。
Rancidity refers to the slow aerial oxidation of fats and oils, which results in an unpleasant odour and taste.
这些脂肪和油被称为“酸败”。酸败的油脂具有令人不快的气味和味道,因此不应使用酸败的食品,因为它们对人体有害;食品中的酸败是不可取的,必须加以控制。
防止酸败的方法
食物中油脂的氧化是造成酸败的主要原因。必须防止含有食物的油/脂肪氧化,以防止酸败。以下方法用于防止或延缓酸败:
- 使用抗氧化剂可以减缓食物中油脂的氧化。这些是具有高氧化倾向的物质。这些被氧化,从而防止食品材料的氧化。
- 氮气包装:在一些包装食品中,如薯片,塑料袋中充满惰性气体氮气,防止氧化和酸败。
- 放在冰箱里:这是我们家常用的方法。当食物存放在冰箱中时,由于温度低,食物中脂肪和油类的氧化速度减慢,从而降低了酸败率。
- 储存在密闭容器中:当食物储存在密闭容器中时,它接触的氧气非常少,这会减缓食物中脂肪和油的氧化,从而减缓酸败速度。
- 食物避光存放:食物避光存放时,食物中脂肪和油类的氧化速度减慢,因此酸败速度减慢。
- 真空包装:在许多情况下,容器在包装食品后在密封前被抽真空。这样做是因为没有空气或氧气可用于氧化食物并导致食物腐臭。
示例问题
问题一:什么是生物氧化?
回答:
Biological oxidation is a biological process in which electrons are lost, as opposed to reduction, which involves the gain of electrons. Oxidation and reduction, on the other hand, are linked as a redox reaction, which is an energy-producing reaction within the cell.
问题2:日常生活中氧化反应有哪些影响?
回答:
The loss of electrons or the addition of oxygen are both involved in oxidation reactions. Many processes in our daily lives, such as respiration, combustion, and photosynthesis in plants, involve oxidation. Fats and oils oxidise and become rancid as a result of this process. That is why potato packets are filled with nitrogen gas to keep them fresh for a long time; otherwise, oxidation causes them to go rancid.
问题3:建议一些防止酸败的方法。
回答:
Use of anti-oxidants are:
- Food packaging in nitrogen-gas flushed bags.
- Storing food in refrigerators and in air-tight containers.
- Keeping food away from sunlight.
问题4:氧化和还原反应的作用是什么?
回答:
Any chemical reaction in which the oxidation number of a molecule, atom, or ion changes by gaining or losing an electron is an oxidation-reduction reaction. Redox reactions are common and essential to some of life’s most basic functions, such as photosynthesis, combustion, and corrosion or rusting.
问题5:有用氧化的例子是什么?
回答:
The combustion or burning of any substance is an oxidation reaction in which energy is always created. The combustion of various fuels is used as a source of energy in a variety of home and industrial activities.
问题 6:写一个关于腐蚀的简短说明。
回答:
Corrosion is a slow process in which the surfaces of metallic objects become coated with the metal’s oxides, hydroxide, carbonate, or sulphide. Metal is destroyed as a result of chemical or electrochemical reactions with the environment. Corrosion is also defined as the gradual deterioration of metal surfaces caused by the action of air, moisture, or a chemical on their surface. It deteriorates (damages) buildings, bridges, ships, and metal objects, particularly iron.