為什么油紙傘能遮風擋雨的科學故事

原來，油紙傘是用桐油浸泡過的“油紙”制成的。桐油，是從桐樹子中榨取的油，在中國古代被當作“油漆”。它的成分也是甘油三酯。在1000多年以前，我們的祖先就發(fā)現(xiàn)，如果把桐油涂在木頭或金屬表面，它很快就會變干，即從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，形成一層膜，可以防水、防銹、防腐蝕。如果把布浸泡在桐油里，還能得到油布，用來防雨防潮。

桐油在空氣中會變干，類似的現(xiàn)象也發(fā)生在我們的身邊?，F(xiàn)代家庭廚房的抽油煙機上，常常可以看到濾網(wǎng)上黏附了許多油滴，如果不及時清洗，時間長了就會變黏稠，最后變成像橡膠一樣的物質(zhì)，用清潔劑也很難去除?？梢姡恢皇峭┯?，其他植物油在空氣中也會變干。

植物油在空氣中變稠變干的原因，是由于它們所含的不飽和脂肪酸被氧氣氧化時，會發(fā)生脂肪酸分子之間的“交聯(lián)”。氧化過程中生成的過氧化物不但能使脂肪酸分子斷裂，形成小片段（比如使食物變“哈喇”味），也能“攻擊”附近的其他不飽和脂肪酸分子，把它們連在一起。許多脂肪酸分子彼此交聯(lián)，就會形成網(wǎng)狀化合物，好像線被織成了布。這樣植物油就逐漸變黏變稠，甚至形成附著牢固的膜。這就是抽油煙機濾網(wǎng)上黏結(jié)的油膩用清潔劑也不易洗掉的原因。

那么，為什么桐油特別適合用來作為“油漆”的原料呢？這是因為桐油所含的脂肪酸不但絕大多數(shù)為不飽和脂肪酸，而且在這些不飽和脂肪酸中，又絕大多數(shù)為α-桐酸。α-桐酸含有三個雙鍵，彼此相近，兩兩之間僅以一個單鍵隔開，形成“雙鍵—單鍵—雙鍵—單鍵—雙鍵”的結(jié)構(gòu)。這種被一個單鍵隔開的雙鍵叫作“共軛雙鍵”，比單個雙鍵或者彼此分得比較遠的多個雙鍵更容易受到氧的攻擊。α-桐酸中有三個雙鍵形成的“共軛雙鍵”，就特別容易受到氧的攻擊而被氧化，所以桐油在空氣中也干得特別快。食用植物油中的不飽和脂肪酸雖然也含有一個或多個雙鍵，但是大多不形成共軛雙鍵，所以被氧化的速度比較慢，需要數(shù)周甚至數(shù)月才能被聞出有“哈喇”味。而且脂肪酸之間的交聯(lián)程度也比較低，不會完全變干，所以不能被當作“油漆”來使用。

為什么油紙傘能遮風擋雨的科學故事點評

和食物變“哈喇”味時不飽和脂肪酸斷裂形成有氣味的小片段一樣，桐油中的脂肪酸在彼此交聯(lián)時，也會有一些脂肪酸分子斷裂，形成小片段。這些小片段也會揮發(fā)到空氣中，所以新刷的桐油漆會有氣味。隨著時間延長，這些小片段逐漸揮發(fā)殆盡，而脂肪酸之間的交聯(lián)也逐漸完成，油漆的氣味就會越來越小，最后幾乎聞不到了。