化學揭秘-眼鏡進化論

眼鏡是大家非常熟悉的生活物品。在眼鏡家族中有很多兄弟,根據不同的需要,有不同的眼鏡。最原始的眼鏡的功能主要是放大,幫助那些患有近視的人看清楚東西。隨著時代的發展,科技的進步,“今朝眼鏡護靈窗,矯正視力益於民”不再是眼鏡的唯一功能。隨著人們生活的改善,如今的眼鏡已經朝著舒適、美觀和美化容顏的方向發展。

化學揭秘-眼鏡進化論

炎炎夏日,烈日如火,如果佩戴一副變色眼鏡出門,不僅看起來風度翩翩,更給我們的雙眼罩上了一層保護傘。

你知道變色眼鏡是如何變色的嗎?其實,變色眼鏡變色的奧秘全在於它特殊的玻璃鏡片中。這種特殊的玻璃叫做“光致變色”玻璃。

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化學揭秘

玻璃的主要成分是矽酸鹽,而變色眼鏡的鏡片是在普通的矽酸鹽玻璃中加入了對光敏感的物質,如氯化銀(AgCl)、溴化銀(AgBr)(統稱為鹵化銀AgX)和少量氧化銅(CuO)微晶。

鹵化銀是無色的物質,它有一個特殊的性質——在光照的條件下,要發生分解反應。當鏡片受到太陽光照射之後,其中的鹵化銀就會分解生成鹵素單質和銀單質,使鏡片呈現暗棕色,其化學反應式如下。

分解出的銀單質能夠吸收可見光區的光線,隨著反應的進行,銀單質不斷聚集增多,其吸收光線的效果也就越加明顯,鏡片就逐漸變成了棕黑色。當把鏡片移出光輻射區後,鹵素單質就會在氧化銅的催化作用下與銀單質發生化合反應,生成鹵化銀,化學反應式如下。

於是,鏡片的顏色又恢復為原來的無色透明。實驗已經證明,當鏡片在強光下輻射5min,能衰減強光50%,當鏡片在弱光線下,能恢復23%,如果將鏡片移出光輻射範圍,1h後鏡片恢復原色。如此往復,在室外,光線強,發生分解反應,鏡片變黑,削減太陽光輻射;在室內,光線弱,發生化合反應,鏡片恢復原色。

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原來變色鏡變色的原因都是鹵化銀在變“魔術”呀!這樣一個看似簡單的化學變化,卻能夠造福於人類,給人類帶來美的享受。

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隨著科技的發展,那些飽受近視眼殘害的人們,終於可以丟下厚重的鏡片與沉重的鏡框,釋放他們那被“壓迫”的鼻樑,帶上了方便、輕巧的隱形眼鏡。隱形眼鏡受到了人們的青睞,它在雙眸中注入了美麗新元素。一種彩色的隱形眼鏡——美瞳,更是廣受年輕人喜愛。目前,隱形眼鏡的材料主要為矽水凝膠(一種有機高分子材料),這種材料能夠吸水和透氣。早期的美瞳是將有色物質塗在鏡片表面,由於這樣會引起鏡片褪色而汙染眼睛,於是便對製作工藝進行了改良。在兩層表面製材中填充有色物質,且有色物質填充在瞳孔以外的範圍,這樣就不會遮擋視線。

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最近,美國華盛頓大學制造出一款新型可檢測血液中葡萄糖含量的高階隱形眼鏡。該眼鏡中安裝有微型的葡萄糖檢測感測器電極,使用微電流流過淚液,再透過測量電流來測量淚液中的葡萄糖含量,以此計算得出血液中的葡萄糖的含量。這樣,糖尿病患者在戴眼鏡的同時,可以透過該眼鏡檢測出體內血糖的含量,以幫助醫生制訂治療方案。

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科技的發展加速了眼鏡的進化,而眼鏡的進化不僅讓我們的世界更加清晰,由眼鏡引領的時尚也使我們的世界更加豐富多彩。

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