響亮 ， 開始 大 受 歡迎 。 一 開始 只是 當成 黃色 的 染料用 。 因為 它 不易 引爆 ， 威力 也 比不上 其他 炸藥 ， 所以 沒有 人 考慮 使用 它 當 炸藥 。 大約 40 年 後 ， 在 1902年 ， 德國 軍方 才 開始 將 它 用於 製造 炸藥 。 為了 解決 它 不易 引爆 的 缺點 ， 還 要 加上 疊氮化鉛 （ Pb ( N ) ） 做成 雷管 。 疊氮化鉛 是 灰白色 固體 ， 很 敏感 ， 只要 摩擦 或 熱 ， 都 會 使 它 引爆 。 利用 疊氮化鉛 爆炸 後 產生 的 壓力波 ， 就 可以 使 TNT 爆炸 。 德國人 想出 這 個 聰明 的 辦法 後 ， 就 利用 TNT 安定 的 特性 ， 將 它 填入 炮彈 中 ， 讓 炮彈 在 打穿 船艦 後 ， 再 引爆 TNT ， 造成 更 大 傷害 。 現在 黃色 炸藥 已經 是 軍事 及 工程 上 使用 最 廣泛 的 炸藥 之 一 了 。 除了 當作 炸藥 之外 ， TNT 的 毒性 也 很 高 。 在 二次大戰 期間 ， 在 炸藥 工廠 工作 的 女工 很 容易 讓 人 一眼 就 看出來 ， 因為 她們 的 皮膚 長期 受到 TNT 刺激 ， 會 轉變成 黃色 ， 因而 有 「 金絲雀 女孩 」 的 暱稱 。 可憐 的 是 ， 長期 接觸 TNT 的 後果 ， 會 讓 她們 發生 貧血 及 肝 功能 失調 等 症狀 ， 最後 因 病 而 死亡 。 現在 TNT 純粹 作為 炸藥 ， 沒有 人 會 再 把 它 當作 染料 了 ， 上述 黃 襯衫 及 黃 蠟燭 爆炸 的 噩夢 再 也 不會 發生 。 既 會 爆炸 ， 又 有 毒性 ， 說起來 ， 這 真是 史 上 最 糟糕 的 一 種 染料 了 。 炸藥 索命 ， 也 能 救命 ？ 臭氧 是 由 三 個 氧 分子 組成 的 分子 ， 化學式 為 O 。 它 是 氧 分子 （ O ） 的 同素 異 形體 ， 也就是說 ， 它們 都 是 氧 元素 的 一 種 形式 ， 但 性質 卻 不 相同 。 在 常 溫常 壓下 ， 氧 分子 是 無色 無味 的 氣體 ， 但 臭氧 是 淡藍色 有 臭味 的 氣體 。 臭氧 的 性質 比 氧 分子 還 不 安定 ， 經常 扮演 氧化劑 的 角色 ， 這 個 性質 使得 人類 對 臭氧 真是 又 愛 又 恨 。 大氣層 當中 有 一 層 臭氧層 ， 位於 平流層 ， 大約 在 地表 上空 10 ～ 15 公里 之間 。 雖然 這 一 層 被 稱為 臭氧層 ， 其實 臭氧 濃度 大約 只 有 2 ～ 8 ppm （ ppm 是 一 種 濃度 表示法 ， 1 ppm 即 百萬分之一 ） 。 不過 你 可 別 因為 它 的 濃度 小 ， 就 掉以輕心 喔 ！ 地球 上 萬物 能 生長 繁衍 可 全 靠 這 一 層 的 保護 ， 如 圖 4 -1 。 臭氧 ─ 地球 的 防護罩 臭氧 ─ 地球 的 防護 罩▲ 圖 4-1 臭氧層 位於 平流層 ， 如果 遭到 破壞 ， 紫外線 就 會 長驅直入 地球 。 （ PS .
 
本 圖 未 照 比例 繪製 ， 中氣層 、 增溫層 及 外氣層 亦 省略 未 繪出 。 ） 對流層 平流層 為什麼 這 一 層 會 有 比較 多 的 臭氧 呢 ？ 因為 陽光 中 的 UVC （ 能量 最 高 的 紫外線 ） 使 空氣 中 的 氧 分子 （ O ） 發生 了 下列 反應 ： O →2O UVC O + O → O 這些 臭氧 分子 為 我們 遮蔽 了 大部分 的 紫外線 ， 使得 地表 的 生物 能夠 存活 。 在 大氣 中 尚未 累積 足夠 的 臭氧 之前 ， 只有 躲 在 水 中 的 生物 才 能 生存 ， 所以 生命 發源 於 海洋 ， 這 也 是 原因 之 一 。 臭氧 的 天敵 氧原子 與 氧 分子 碰撞 ， 會 產生 臭氧 分子 ， 但是 氧原子 若 與 臭氧 分子 碰撞 ， 則 會 產生 氧 分子 。 O + O →2O 這 個 反應 會 被 一些 特殊 的 物質 催化 ， 如 氫氧基 （ ‧ OH ） 、 一氧化氮 （ NO ） 及 氯原子 （ ‧ Cl ） 等 。 這些 物質 會 使 這 個 反應 加速 ， 但是 本身 不會 消耗 ， 稱為 催化劑 。 如果 仔細 觀察 ， 就 會 發現 這些 物質 都 有 個 共同 的 特徵 ， 它們 的 價 電子 （ 最 外 層 電子 ） 數 都 是 奇 數 個 。 例如 氧 的 價 電子數 6 ， 氫 的 價 電子數 1 （ 其實 氫 只 有 一 個 電子 ， 所以 它 的 價 電子數 或 總電子數 都 是 1 ） ， ‧ OH 價 電子 總數 為 6+1=7 ， 是 奇數 。 NO 的 價 電子 總數 為 5+6 = 11； ‧ Cl 的 價 電子數 為 7 。 因為 內層 電子 必 為 偶數 個 ， 所以 價 電子 總數 為 奇 數 個 ， 就 代表 總電子數 為 奇 數 個 ， 電子 無法 成雙 成對 ， 我們 在 OH 及 Cl 左邊 各 加上 一 個 黑點 ， 就 是 用來 表示 這 個 不 成對 的 電子 ， 這 類 物質 稱為 自由基 。 臭氧 ─ 地球 的 防護罩 剛才 提到 的 三 種 自由基 在 破壞 臭氧層 之後 ， 本身 並 未 消耗 ， 因此 它們 會 無窮無盡 地 破壞 臭氧 分子 ， 直到 其中 兩 個 自由基 撞 在一起 ， 生成 穩定 的 物質 （ 奇數 加奇數 變成 偶數 ） 。 平均 每 個 自由 基要 在 破壞 數千 個 臭氧 分子 之後 ， 才 會 停止 ， 破壞力 十分 驚人 。 過去 有 一 種 氟氯 碳化物 （ 簡稱 CFCs ） 可 當作 冷媒 、 滅火器 或 作為 髮膠 的 噴霧劑 ， 本來 科學家 認為 這 種 物質 十分 安定 ， 但 沒想到 它 在 上升 到 平流層 之後 ， 會 因 照射到 電磁波 而 分解出 氯原子 ， 對 臭氧層 造成 很 大 的 破壞 ， 如 圖 4 -2 。 自 1970年代 起 ， 科學家 發現到 兩 種 臭氧 耗竭 的 現象 ： 第一 、 平流層 的 臭氧 每 十 年 大約 減少 4％ ； 第二 、 極 地 上空 平流層 的 臭氧 在 春季 會 大量 減少 ， 這 種 現象 又 稱為 臭氧洞 。 很多 人 會 質疑 ， 兩極 地區 明明 沒有 住人 啊 ， 為什麼 臭氧洞 偏偏 發生 在 這 種 沒有 人為 汙染 的 地區 ？ 何況 工業 大國 幾乎 都 在 北半球 ， 為什麼 南極 上空 的 破洞 最 大 ？ 這 是 因為 在 兩極 地區 的 冬 末 春 初 氣溫 最 低 ， 此時 有利於 極 地 平流層雲 出現 。 在 這 種 雲層 中 ， 許多 本來 安定 的 含 氯 物質 會 被 轉變成 活性 較 大 的 形式 ， 如 Cl O ‧ （ 注意到 了 嗎 ？ 它 的 價 電子 總數目 是 7+6 = 13 ， 又 是 奇數 ） 。 這些 粒子 會 催化 臭氧 耗竭 反應 ， 所以 臭氧洞 擴大 。 而 南極 的 全 年 平均 單日 最低溫 是 -90℃ ， 比 北極 的 -80℃ 還 低 ， 所以 南極 上空 的 臭氧洞 比 北極 大 。 UV 射線 氯 原子 侵襲 臭氧 ， 分離出 O 及 O2 氯原子 及 氧原子 合成 CIO 一旦 游離 後 ， 氯原子 再 侵襲 臭氧 分子