1樓：離心球墨鑄鐵管
灰漿中摻入的糯米漿—這種易於腐敗的天然多糖類物質為什麼歷經千百年而不腐呢? 研究表明, 這和糯米灰漿的製造和固化過程有關. 在糯米灰漿的製作過程中, 石灰髮生了下述化學變化:
cao+h2o = ca(oh)2 (1)
ca (oh)2→ca2++2oh−(2)
反應(1)是生石灰與水的消解反應, 生成消石灰, 即 ca(oh)2, 同時放出大量的熱. 研究表明, 生石灰消解過程會產生活性氧, 而活性氧對細菌有極強的殺滅作用[. 反應(2)是 ca(oh)2 的電離反應.
該反應產生了兩種離子: ca2+和 oh−s . 研究已經證實, 強的鹼性環境能抑制和殺滅細菌, 其作用機理在於強鹼能溶蝕細菌的細胞膜 ca(oh)2飽和溶液的ph值在12.
4左右, 幾乎沒有細菌能在如此強的鹼性環境下生存. 在糯米灰漿的固化過程中, 消石灰髮生了下述化學變化:
ca(oh)2 +co2= caco3+h2o (3) 在該反應中, 消石灰(ca(oh)2)和空氣中的二氧化碳(co2)反應生成方解石晶型的碳酸鈣(caco3). 隨著反應(3)的進行, 生成的碳酸鈣越來越多, 糯米灰漿逐漸固化, 強度也越來越大, 直到 ca(oh)2 完全轉化為碳酸鈣為止. 在糯米灰漿內部, co2的滲入量受到限制, 完全固化是一個長期過程, 在 ca(oh)2 全部轉化為 caco3之前, 反應(2)一直存在, 它維持了抑制細菌滋生所需的強鹼性環境.
腐生細菌難以滋生是糯米灰漿中的糯米成分得以儲存的主要原因. 由此看來, 糯米灰漿巧妙地利用了石灰的防腐作用.
進一步的研究表明, 糯米等有機成分和石灰是傳統灰漿中的關鍵組分, 它們對於灰漿粘接強度的提高起到了主要作用; 而對於糯米成分來講, 土和砂子是惰性組分, 它們基本上只起填料的作用。
那麼, 糯米漿加入石灰漿中有什麼科學意義呢? 比較一下糯米漿加入石灰漿之後形成的糯米灰漿的效能或許就可以找到答案. 浙江大學文物保護材料實驗室在研究石質文物的生物礦化保護材料時發現[ 石灰中加入 3%的糯米漿以後, 它的抗壓強度提高了30倍, 表面硬度提高了2.
5倍, 耐水浸泡性大於68天以上. 進一步的研究發現, 糯米漿加入之後灰漿的效能之所以提高, 是因為糯米漿至少有如下兩個科學作用.
1) 糯米漿對石灰的碳酸化反應, 即反應有調控作用，前面已經提到, 糯米是一種多糖, 現代科學研究表明, 生物多糖類物質往往可以作為生物礦化過程的模板劑, 約束和調控無機物離子在結晶過程中形成的結晶顆粒的大小、形貌和結構. 例如: 楊林等發現, 在葡聚糖作為模板參與的碳酸鈣礦化過程中生成了菜葉狀的文石型碳酸鈣晶體, 而沒有葡聚糖參與時生成的則是多層重疊的塊狀方解石晶體; 張秀英等[65]研究了 β-環糊精作為模板劑的礦化體系, 發現生成的碳酸鈣也是文石型的晶體, 不過形貌為奇特的鹿角狀; 丁唯嘉等，研究了以羧甲基澱粉、醚化澱粉、磷酸酯澱粉作為模板劑的碳酸鈣晶體的礦化過程, 發現羧甲基澱粉使生成的碳酸鈣呈多
孔蜂窩狀的文石型晶體, 醚化澱粉和磷酸酯澱粉則使生成的碳酸鈣呈球形的球霰石晶體. 浙江大學文物保護材料實驗室，直接研究了糯米漿作為碳酸鈣礦化過程的模板劑的調控作用, 發現在糯米漿的參與下, ca(oh)2礦化反應生成的碳酸鈣是奈米尺度的方解石晶型的細小顆粒, 比不加糯米漿的結果要細小和緻密得多, 這種細密結構正是前面所述的糯米灰漿抗壓強度和表面硬度會大大提高的微觀解釋.
2) 糯米漿和生成的碳酸鈣顆粒之間有協同作用. 浙江大學在對灰漿取樣和仿製灰漿分析後發現, 在固化的糯米灰漿中, 糯米漿成分和碳酸鈣顆粒分佈均勻, 它們之間互相包裹, 填充密實, 形成了有機/無機協同作用的複合結構, 這種結構使得糯米灰漿具有較好韌性和強度. 類似的, 更典型的有機/無機複合結構常見於骨骼、牙齒和貝殼等生物礦化物之中.
在人和動物的骨骼和牙齒中, 膠原蛋白和羥基磷灰石就是以複合結構方式結合的[68]; 軟體動物的貝殼也是由多糖、蛋白質等有機物和碳酸鈣組成的複合物質構成, 並由此表現出優異的力學強度和韌性.
綜上所述, 我們有理由相信, 在一定程度上, 糯米漿參與的生石灰灰漿的硬化過程實際上就是天然生物多糖(糯米漿)參與的碳酸鈣的生物礦化過程. 在此過程中, 糯米漿既起到了調控碳酸鈣結晶過程和微結構的作用, 同時還與生成的碳酸鈣緊密結合, 形成了有機物/無機物相互搭配、密實填充的複合結構, 這應該就是糯米灰漿強度大、韌性強等優良力學效能的微觀基礎.
3）結論
從歷史文獻和考古證據來看, 出現於至少2023年以前(從南北朝算起)的以糯米灰漿為代表的中國傳統灰漿確實是我國古代的一項重大發明, 它具有耐久性好, 自身強度和粘接強度高, 韌性強, 防滲性好等優良效能. 糯米灰漿耐久性好的原因在於石灰成分的防腐作用; 糯米灰漿強度高, 韌性強等效能則和灰漿固化過程形成的類似生物礦化物的微結構有關; 韌性與防滲性則與生成的奈米級碳酸鈣和包裹的糯米漿膜之間的無機/有機物的協同作用有關. 糯米灰漿的發明和使用使當時建築物的牢固程度和永續性有了歷史性的突破.
我國諸多的古代建築得以存留至今, 糯米灰漿功不可沒. 從科技史角度, 中國是最早利用生物礦化原理和有機/無機物協同作用製作建築材料的國家, 中國古人的聰明才智令人歎服. 今天, 挖掘糯米灰漿的科學價值不僅是弘揚中華文化的需要, 它對於傳統技術的科學利用, 特別是為古建築的維修和修復服務也具有重要意義.
2樓：匿名使用者
其實在知道里可以搜出完美答案的。你看看吧！
古代用糯米漿加石灰砌牆，為什麼糯米不會變質
3樓：匿名使用者
在糯米灰漿的製作過程中, 石灰髮生了下述化學變化:
cao+h2o = ca(oh)2 (1)
ca (oh)2→ca2++2oh−(2)
反應(1)是生石灰與水的消解反應, 生成消石灰, 即 ca(oh)2, 同時放出大量的熱. 研究表明, 生石灰消解過程會產生活性氧, 而活性氧對細菌有極強的殺滅作用[. 反應(2)是 ca(oh)2 的電離反應.
該反應產生了兩種離子: ca2+和 oh−s . 研究已經證實, 強的鹼性環境能抑制和殺滅細菌, 其作用機理在於強鹼能溶蝕細菌的細胞膜 ca(oh)2飽和溶液的ph值在12.
4左右, 幾乎沒有細菌能在如此強的鹼性環境下生存. 在糯米灰漿的固化過程中, 消石灰髮生了下述化學變化:
ca(oh)2 +co2= caco3+h2o (3) 在該反應中, 消石灰(ca(oh)2)和空氣中的二氧化碳(co2)反應生成方解石晶型的碳酸鈣(caco3). 隨著反應(3)的進行, 生成的碳酸鈣越來越多, 糯米灰漿逐漸固化, 強度也越來越大, 直到 ca(oh)2 完全轉化為碳酸鈣為止. 在糯米灰漿內部, co2的滲入量受到限制, 完全固化是一個長期過程, 在 ca(oh)2 全部轉化為 caco3之前, 反應(2)一直存在, 它維持了抑制細菌滋生所需的強鹼性環境.
腐生細菌難以滋生是糯米灰漿中的糯米成分得以儲存的主要原因. 由此看來, 糯米灰漿巧妙地利用了石灰的防腐作用.
進一步的研究表明, 糯米等有機成分和石灰是傳統灰漿中的關鍵組分, 它們對於灰漿粘接強度的提高起到了主要作用; 而對於糯米成分來講, 土和砂子是惰性組分, 它們基本上只起填料的作用.
那麼, 糯米漿加入石灰漿中有什麼科學意義呢? 比較一下糯米漿加入石灰漿之後形成的糯米灰漿的效能或許就可以找到答案. 浙江大學文物保護材料實驗室在研究石質文物的生物礦化保護材料時發現[ 石灰中加入 3%的糯米漿以後, 它的抗壓強度提高了30倍, 表面硬度提高了2.
5倍, 耐水浸泡性大於68天以上. 進一步的研究發現, 糯米漿加入之後灰漿的效能之所以提高, 是因為糯米漿至少有如下兩個科學作用.
1) 糯米漿對石灰的碳酸化反應, 即反應有調控作用,前面已經提到, 糯米是一種多糖, 現代科學研究表明, 生物多糖類物質往往可以作為生物礦化過程的模板劑, 約束和調控無機物離子在結晶過程中形成的結晶顆粒的大小、形貌和結構. 例如: 楊林等發現, 在葡聚糖作為模板參與的碳酸鈣礦化過程中生成了菜葉狀的文石型碳酸鈣晶體, 而沒有葡聚糖參與時生成的則是多層重疊的塊狀方解石晶體; 張秀英等[65]研究了 β-環糊精作為模板劑的礦化體系, 發現生成的碳酸鈣也是文石型的晶體, 不過形貌為奇特的鹿角狀; 丁唯嘉等,研究了以羧甲基澱粉、醚化澱粉、磷酸酯澱粉作為模板劑的碳酸鈣晶體的礦化過程, 發現羧甲基澱粉使生成的碳酸鈣呈多
孔蜂窩狀的文石型晶體, 醚化澱粉和磷酸酯澱粉則使生成的碳酸鈣呈球形的球霰石晶體. 浙江大學文物保護材料實驗室,直接研究了糯米漿作為碳酸鈣礦化過程的模板劑的調控作用, 發現在糯米漿的參與下, ca(oh)2礦化反應生成的碳酸鈣是奈米尺度的方解石晶型的細小顆粒, 比不加糯米漿的結果要細小和緻密得多, 這種細密結構正是前面所述的糯米灰漿抗壓強度和表面硬度會大大提高的微觀解釋.
2) 糯米漿和生成的碳酸鈣顆粒之間有協同作用. 浙江大學在對灰漿取樣和仿製灰漿分析後發現, 在固化的糯米灰漿中, 糯米漿成分和碳酸鈣顆粒分佈均勻, 它們之間互相包裹, 填充密實, 形成了有機/無機協同作用的複合結構, 這種結構使得糯米灰漿具有較好韌性和強度. 類似的, 更典型的有機/無機複合結構常見於骨骼、牙齒和貝殼等生物礦化物之中.
在人和動物的骨骼和牙齒中, 膠原蛋白和羥基磷灰石就是以複合結構方式結合的[68]; 軟體動物的貝殼也是由多糖、蛋白質等有機物和碳酸鈣組成的複合物質構成, 並由此表現出優異的力學強度和韌性.
綜上所述, 我們有理由相信, 在一定程度上, 糯米漿參與的生石灰灰漿的硬化過程實際上就是天然生物多糖(糯米漿)參與的碳酸鈣的生物礦化過程. 在此過程中, 糯米漿既起到了調控碳酸鈣結晶過程和微結構的作用, 同時還與生成的碳酸鈣緊密結合, 形成了有機物/無機物相互搭配、密實填充的複合結構, 這應該就是糯米灰漿強度大、韌性強等優良力學效能的微觀基礎.
糯米石灰漿怎麼做？糯米漿需要煮熟嗎
有兩種做法，一種做法是食用，一種做法是建築用，需要煮熟。食用 1 先取一定量 如1斤 糯米洗淨浸泡一定時間 一般24小時 後，除去原來浸泡之水再洗一次之後，再加相應的水磨成較濃的生米漿。2 取約半斤的生石灰 氧化鈣 放入約2 2.5斤的乾淨水中生成氫氧化鈣水溶液。3 取適量的氫氧化鈣水溶液與糯米槳調...