給學生的信同學系列關於科學

同學,為什麼學好「環境化學」,可以保護許多人?


「最近有廠商在胡椒粉中,加入工業用的碳酸鎂,被驗出含有高濃度的砷。老師,碳酸鎂中,怎麼會含砷呢?」學生問道。
「讓我先從水化學,來談這問題。」我冷靜的答道。

砷對所有的生物,都有劇毒。砷容易與含硫的蛋白結合,累積在肝臟裡,干擾細胞,形成「肝癌」。其次是累積在皮膚組織的油脂,形成「皮膚癌」。或在神經組織,影響人不規則放電,產生抽搐,或嚴重的肢體萎縮等。

自然界碳酸鎂的礦物會含砷,原本是地球環境,保護生物的奇妙化學機制。水中細微的釸酸鹽,容易吸附砷,使砷不易與鐵、鋁沈澱。

有趣的是水中的鎂,比砷更易吸附在矽酸鹽上,間接促使砷與鐵、鋁結合沈澱。這機制,使砷不容易進入生態系與生物體中。

這些結合在矽酸鹽上的鎂,經過高溫,形成碳酸鎂礦(又稱白雲石、滑石)。粉狀的碳酸鎂,比重輕,具光滑性,可做為地板建料等。但是原本的矽酸鹽,若有少量的砷在其內,碳酸鎂礦就含微量的砷。

碳酸鎂具有苦味,自古以來,人類不敢喝苦水,也不要喝碳酸鎂的溫泉水,在化學理論上是對的,因為裡面可能含有微量的砷。

1910年,美國的科學家將精製的碳酸鎂,加入食鹽,使潮濕時的鹽,不易結成塊狀,容易傾倒出來,效果很好。後來又加入其他粉狀的調味料,如胡椒粉。

在二十世紀中期,市場的歡迎,有些製造商把含雜質,或工業用的碳酸鎂,加入食用胡椒粉、調味料、鹽,為了降低成本,結果使砷進入人體,這是轉換使人得到肝癌、皮膚癌的風險,來換取自己的利益。

同學,這是我在大學,二十多年來,教你們環境化學、水污染學的目的,雖然教膠體化學時,用到許多熱力學的理論,對你們非常的難與抽象,但是有天你們可以幫助人,保護許多人的食安與環安。

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