【埃及天神、菊石、氯化銨：化學與歷史的碰撞，從長了羊角的亞歷山大大帝說起】#今日冷知識1545
　
今天的冷知識千頭萬緒、散落一地，若不能像往常一樣連成一氣，在此事先抱歉XD
　
對小編科宅而言，線頭的開始是一位帥帥的劍橋化學系的黃衣教授 Peter Wothers 在一場關於元素的講座中提到：為什麼氨叫做阿摩尼亞 Ammonia，菊石叫做 Ammonite。名字像像的。
　
但4R，同時知道那種化學物和那種中生代指標化石的同學我猜是不多。故事不能這樣講。要從另外的地方提起這串肉粽。
　
讓我們重來，這次跳進刺客教條的 Animus 機器，回到西元前 331 年的古埃及西瓦綠洲（Siwa Oasis），迎接一個大人物：馬其頓國王亞歷山大。馬其頓的腓力二世之子。
　
不過這個時候亞歷山大已經透過各處知名的神諭，例如德爾菲的阿波羅神諭，向大眾鄭重強調了一件事：其實他真正的把拔不是腓力，而是天神宙斯！ #綠綠的
　
傳說腓力曾在亞歷山大的馬麻：奧林匹亞絲的臥房驚見一條大蛇——須知在希臘神話中，宙斯有漫長的變形化身下凡與女子偷情偷生的糟糕歷史，讓很多國王都綠綠的。
　
當然實情也可能是奧林匹亞絲是兩爬控，超前時代養了寵物蛇又不知道怎麼解釋 XD，總之，這則有意無意製造的流言，開啟了亞歷山大一生神格化的歷程。
　
西元前 331 年，亞歷山大之所以出現在西瓦綠洲，是當他以埃及的征服者之姿，獲贈法老王之頭銜之後，特地到宙斯—阿蒙神廟（Temple of Zeus Amun）去認把拔。從此，在以亞歷山大名義於埃及發行的銀幣上，他的臉龐都長了捲捲的羊角。以 Cosplay 他真正的父親。
　
說起來，他家族裡神格化的歷程其來有自。馬其頓王室始終堅信他們是英雄海克力斯（Heracles）的後代。而來自 Epirus 的奧林匹亞絲則是自稱是酒神戴歐尼修斯（Dionysus）的後代。亞歷山大經常戴了一個獅頭，就是在致敬海克力斯空手搏「涅墨亞獅子」的英雄壯舉。
　
第一張插圖中也是持羊角造型的宙斯—阿蒙黃金胸針。這其實是二十世紀現代的飾品，風格是根據古典雕塑設計。
　
在遊戲《刺客教條：起源》中，西瓦綠洲是主角歐巴馬(X) Bayek 的故鄉。但其實在古典時代西瓦還不叫西瓦，在埃及語是叫做 sḫ.t-ỉm3w ← 不懂怎麼發音。在希臘語則是叫做 Ammonium。西瓦是更晚才出現的名稱。
　
Ammonium 有沒有很耳熟？歷史和化學交錯的地方就是這個 Ammonium 了，為西瓦所屬的昔蘭尼省（Cyrene）當地出產的一種鹽叫做「阿蒙的鹽」，再從希臘語轉寫成拉丁語 sal ammoniac。它的成分是氯化銨（NH₄Cl）。
　
氯化銨有各種奇特的性質，遇到鹼（例如石灰）會釋放出臭臭的氣味，因為氯化銨是弱酸性鹽，可以看成是弱鹼氨水和強酸鹽酸的化合產物，所以往鹼性偏會導致分解出氨分子。用火強熱會發出濃濃白煙：氯化銨很容易昇華成氣體，再於空氣中冷卻，變成極細的固體顆粒。它在水中非常易溶，而且溶解後水會變冷。在古典時代主要當作肥料使用，是極佳的氮肥。
　
還有金屬冶煉有關的應用：除去氧化物。例如直到現代都還有在賣一整塊白色的氯化銨磚塊，當電烙鐵的頭髒掉了（沾到太多氧化物）就可以趁熱戳下去，反應出的金屬氯化物在高溫中揮發掉，而達到清潔烙鐵頭的作用。
　
此外阿拉伯人也發現，將硫酸鐵（green vitriol）和硝石（saltpeter）共熱可以得到硝酸。硝酸中加上過量氯化銨鹽就得到王水（aqua regia）。這一段意外的很有千空醬的風格。如果要從零得到純金的話，就需要尋找這幾種礦物鹽做做化學了。
　
插圖中有兩支試管，一測冒出濃濃的白煙，就是將 NH₃ 氣體噴向 HCl 氣體，在空中相遇，形成固體 NH₄Cl 的鹽類。
　
所以今天的冷知識，我們知道了化學物質氨的名字居然是從埃及神明宙斯—阿蒙而來......
　
ㄟ，等一下，等一下，還沒完結。在於為什麼宙斯是希臘神，阿蒙是埃及神，卻可以合體咧？又不是變形金剛之類的。
　
這就說到埃及神的特別之處了：埃及的神會合體、會認父子兄弟。也常發生埃及把別的民族崇拜的神和自己的神明的神格加以統一。
　
這些操作，說白了就是民族征服的一種小動作。當兩國打架，各有各自崇拜的神明，決定勝負之後輸家的神明瞬間變小弟或認乾爹，或乾脆說：你們的神根本是我們某某大神的化身——本是一家，大家來認親，永永遠遠都是埃及人。#好耳熟
　
在古埃及長到不可思議的長久歷史變遷之下，神的系譜就這樣逐漸演變與繁殖。大概反正古埃及的識字率不高，神話的說法細節與崇拜方式，本來就是由莫測高深的神廟與神官的系統在掌控的。堅持久了也就由他們說的算了。
　
而埃及諸神的位階其實也取決於各個神廟與共生家族的實力，在漫長的朝代中上上下下的浮動。歷代王朝的法老也多半會在名號上面動腦，以顯示王室和某神明（神廟系統的勢力）共生的關係。
　
埃及的太陽神阿蒙就是這樣非常非常古老，逐漸演變的例子。早在西元前二十一世紀（!!!）古王國時期就在底比斯一帶留名。但是要直到西元前十六世紀，新王國的肇始，因為驅逐「外族」喜克索人（Hyksos）的埃及第十八王朝的王家是崇拜阿蒙神的，所以像第二代法老的名號就是 Amenhotep 一世。
　
某某神名 + hotep 就是「讓某某神滿意」的意思，是非常常見的埃及命名法。考慮到法老同時又是太陽神 Ra 的至高權力代言人，便在第十八王朝出現了 Amun-Ra 的神格合併情形—— Ra 實在很常這樣被合併，也許 Ra 神本神會感到困擾吧——阿蒙的地位也逐漸升到系譜的頂點。
　
在鋪陳了兩千字之後，終於要說到羊角的部分了。感動。是說，當神格合併的時候，神明的圖形化象徵也會像做瀨尿牛丸一樣進行創意大混合。阿蒙神的羊角，是當埃及新王國征服尼羅河上游的庫施（Kush）王國之後，認定庫施人崇拜的神是阿蒙的一個化身。而在神像上納入了原本庫施神明的彎彎羊角要素。庫施國約在現代的蘇丹與努比亞沙漠一帶。#簡直七龍珠融合體操
　
後來希臘文明的勢力逐漸擴張，才又發生了最高神宙斯和阿蒙神又再合體的事情。不久之後羅馬征服了原希臘化世界，又換湯不換藥的轉變成朱彼得—阿蒙（Jupiter Ammon）。
　
亞歷山大絕對不會想到自己的神格 Cosplay 是來自於一千多年前埃及的一次征服與融合吧。於是在後來《可蘭經》裡，亞歷山大會被稱為「那個有兩角的人」。
　
最後迅速講菊石，菊石（Ammonite）是出現於古生代，全盛於中生代的已絕種有殼軟體動物。是現代烏賊和章魚的近親。而由於它的殼形成的化石長得很像石化的羊角，在老普林尼《自然史》中就稱之為「阿蒙之角」。因為它稱霸於中生代全球的海洋，數量又多又普遍，便作為重要的地質斷代的標準化石之一種。
　
其實並不是所有菊石都是像第三張插圖那樣，露出誇張的彩虹色。只有在加拿大亞伯達省的特殊頁岩地帶，所挖掘出的菊石化石，經過一些至今還沒有完全了解的地質化學過程，其中的貝殼成分：多層狀的文石（Aragonite）變得異常色彩斑斕，該種寶石級的菊石名曰「斑彩石」（Ammolite）。非常稀罕，遠遠比鑽石還稀少。#礦物名字好多好難記
　
而我放那張圖完全是為了色彩鮮艷的圖有益於貼文的觸擊率 XD 好，冷知識東拉西扯地講到這邊，下次見囉。by 科宅

#成語一冷 俗語說「不分青紅皂白」，「皂」為什麼是指「黑色」？兼講肥皂的落落長歷史。
　
※各位不用找惹，本篇不是跟風，與時事無關。
　
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話說，即使在肥皂發明了很久之後，它都不是給人拿來洗澡的。最原始的肥皂，是由每家每戶都會有的爐灶燒出的草木灰燼，混合動物的油脂所製成的，十分簡單。
　
草木灰中含碳酸鉀、鈉等鹼性物質，植物一生中根部從土壤中吸收進去很多水，溶解在水裡的礦物質，最終就會在植物細胞中的「液胞」裡堆積儲存，這些礦物質就是「灰分」。脂肪＝三酸甘油酯，遇到鹼性就會被「水解」被切成了甘油和三個脂肪酸（所以叫三酸）就是皂化反應。脂肪酸的鹼性鹽類就是肥皂的主成分。
　
也就是說肥皂是由他的宿敵：油脂所製成的。咦，相煎何太急，何太急。 #皂化弄人 #濕主這要看您的皂化
　
但古人是用什麼洗澡呢（指除了冷熱水之外），不久前我聽耶魯大學的希臘史公開課，由 Donald Kagan 教授主講，談到地中海克里特島的「米諾斯文明」，和古埃及有的經常的船隻貿易時，一則有趣的題外話被我記住了
　
——早在紀元前 2700 年，青銅器時代的地中海文明就持續從埃及進口香料，用途之一居然是給有錢的貴族男女洗澡。
　
米諾斯文明，同時與北邊的愛琴海文化圈、南邊的埃及文化圈有著貿易往來，希臘的特產橄欖油和埃及的特產香料（其實來自葉門，透過阿拉伯人的先祖進行貿易，貿易路線曾是由埃及掌控）就被人結合在一起洗香香，方法是在沐浴告一段落後，再搽橄欖油來軟化、浸潤皮膚，最後將油和汙垢一起刮掉。
　
橄欖油浴之後，油多少會殘留在肌膚上，「有一種橄味」有的人不喜歡，故需要用香料蓋過。
　
克里特島的宮殿遺跡中，也有發現華麗的雪花石膏雕刻出的澡盆——我們能想像克里特貴妃沐浴的情景。但其實用不著想像，米諾斯遺址的特色是充滿了彩色、栩栩如生的「濕壁畫」。畫中有窈窕仕女，還有可愛的海豚，品味真是一級棒，建議搜尋觀賞。
　
日後古希臘、羅馬文明依然延續塗油軟化這樣的清潔方式，間或使用粗糙的火山浮石粉末摩擦皮膚來進行脫角質的一個動作。在羅馬浴場中，為了刮到背後等地方的汙垢，還有一種金屬製的「不求人」形狀的用具稱為 strigil，用來抓背XD 見附圖。
　
說到這邊照例的岔題一下，說到用油來洗澡，我就想到亞塞拜然共和國有一種暴發戶風格的油浴：泡石油澡。亞塞拜然的納夫塔蘭（Naftalan），當地盛產的黑黑、黏黏、味道刺鼻的石油，據說用來泡澡有治療效果。納夫塔蘭和希臘的關係是？希臘語 naphtha (νάφθα) 就是石油的意思。
　
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回來，話說肥皂這東西在埃及、兩河流域的古文明都有發明——配方實在太簡單，混合動物脂肪和鹼性的植物灰就成了，很難不發現。但目前發現的楔形文字石板（多是買賣紀錄，就是發票和帳簿的作用）上，幾乎沒有提到肥皂的買賣紀錄，有可能是一般人並不用肥皂洗澡澡，而是專門用於產業如皮革、羊毛業的去油脂方面。是工業用的肥皂，而非日常商品。
　
草木灰肥皂流行不起來的原因可能是鹼性太強，太「苛性」會傷害皮膚的緣故？歷史沒有如果，我們也只能這樣猜測惹。
　
前面提過，羅馬人洗澡也不用肥皂。在歷史學家老普林尼《自然史》中有提到，高盧（古法國）的日耳曼男人都會用草木灰和動物脂肪混合物（94肥皂）來保養、呵護他們的頭髮，甚至用的比女人還多。
　
我們看過《魔戒》都曉得，日耳曼民族的長髮和蓄鬍是一種很man的社會地位象徵，附圖中的青銅像是維欽托利（Vercingetorix），他是領導高盧人抵抗羅馬入侵的將軍。雖是現代法國人的想像復原面貌啦，但你看看他那飄逸的髮鬚uwu。難怪男人更加需要肥皂。
　
* 2020 回顧糾錯：可是科宅，高盧人是凱爾特族。凱爾特和日耳曼的唯一共通點只有個「爾」XD。把 Vercingertorix 當日耳曼人他可是會很難過。咩噗。歷史知識要加強喔～～再講錯殺頭。
　
我們也注意到，身為羅馬人的老普林尼是用一種「噁，野蠻人怎麼這樣」的角度去描述肥皂（作為潤髮產品，而可能不用於身體上）的使用。只能說是 culture shock 吧。
　
西元後2世紀，羅馬的醫師蓋倫（Galen）提到肥皂有深度清潔、除汙的功能。表示當時用肥皂的風氣已經傳開了。而由中歐的日耳曼人生產的肥皂也是當時羅馬帝國境內的暢銷商品。那之後羅馬就崩潰了，日耳曼人文化取而代之，可以猜想肥皂仍然是貴族護髮聖品。但出於一些原因，後來的中世紀時期，歐洲人沒有出大事是不洗澡的，相反，洗了澡就表示要出大事。十字軍東征時「法蘭克人」（伊斯蘭世界對歐洲人的通稱）身上的怪味也給了注重清潔的穆斯林好大的 culture shock。 #未戰先臭暈
　
而當越來越多次十字軍，進行一個經由搶劫順便文化交流的動作後，若干「十字軍王國」在中東建立，公共浴池洗澡的習慣漸漸又傳回了歐洲......直到一個陰錯陽差，「東方式洗香香」又在歐洲變成禁忌了。那正是因為 #鼠疫來啦塊陶啊——當時歐洲人認為疾病是透過不好的空氣（miasma）傳染。而洗澡會將身體表面由汗水形成的保護層洗掉，讓毒氣得以從毛細孔進入人體。
　
怎麼覺得有點像雞蛋XD 洗過的雞蛋不利於保存真的是因為類似的理由。
　
總之，歐洲人會一直髒到相當近代，甚至醫師終於搞懂開刀前要洗手，髒污致病的原因是微生物的時候。
　
但相較之，伊斯蘭文明就十分清潔。目前所知最早含有香料、較弱的鹼性、含有甘油而更滋潤肌膚的「香皂」，正是西元八世紀在敘利亞一帶製造的（附圖：敘利亞阿勒波 Aleppo 的肥皂）。考慮到敘利亞這地點絕佳，融會了埃及、兩河、黎凡特、東羅馬、波斯、希臘、中國等等文明的製造技術，也掌控了阿拉伯半島南方葉門的香料貿易，當時阿拉伯科學家有著世界數一數二先進的化學技術（故分離出鹼性物質如碳酸鉀），然後先知穆聖的教導又說人體要清潔，香皂出現就順理成章了。
　
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好像講了幾千字都沒說到標題，真是超惡性風的作者啊。好的，中國話「不分青紅皂白」裡面，皂指的是黑色，那是因為皂這個字有幾千年都不是指肥皂，一直到很近代肥皂一物才由西洋傳入於中國普及。而皂這個字上半是個白的理由很謎，沒有權威性的說法，也不易考據，或認為與「草」字有關。（聳肩）
　
中國古代是用皂角樹（Gleditsia sinensis）的果實——嘿呀，沒有筆誤，豆莢是一種果實——磨碎後的粉末來清潔油汙。皂角樹我目前找不到開源版的圖片，為不侵權請大家自行搜尋觀看謝謝。而因為那種豆莢是黑色的，因此皂＝黑色，這是一種說法。但到底是豆莢得名於皂，還是皂得名於豆莢，誰先誰後就待有心人考據惹，我們跳過XD
　
皂角樹遇水會發泡的原理和肥皂有一點點像，但卻出於完全不同的化學分子：皂角和很多植物一樣，在種子、果實、根莖葉中都會產生【皂素】（saponin），皂素這種分子和肥皂清潔劑有著一共通點，就是分子有一端親油性、一端親水性，可以起到「乳化」的功用讓油水「交融」←形成懸浮乳液的狀態。黃豆煮豆漿會拼命冒泡「假沸騰」，也是因為豆子含有皂素的緣故。
　
植物們例如苦茶、無患子、皂角、甚至黃豆......並沒有那麼好心，生產皂素並不是為了有朝一日能讓人類拿去洗布洗澡。皂素是一種給動物的下馬威，許多皂素分子很苦，難以入口，有些種類甚至有毒。概念上是說，動物意圖去吃植物種子，其中的皂素就會引發腸胃道不適，或更兇猛的毒性反應，動物便學到教訓不會碰它了。
　
以上所說只是概念上，皂素的種類實在一籮筐，欠大量研究，有很多例外（例如甘草酸算是一種皂素，但它是甜的），其中還不乏有藥效的分子存在，特此平衡報導～～就不一味汙名化植物啦。
　
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話說，我一直有個怪想法：既然護膚皂基本上和炸雞排裡的脂肪含有相同的成分→脂肪酸和甘油（為了保濕護膚，把甘油加回去），只是鹹了點、鹼性了點。那麼如果當我落難荒島，在包裹裡找到一盒肥皂，我能不能啃肥皂以獲得和脂肪相當的熱量而活下去，或是吃了會翹翹？
　
是這樣，正常腸胃消化過程中，由「胰腺」分泌的胰液和「肝臟」分泌的膽汁，在十二指腸混合的時候，雞排的油就會像肥皂一樣被拆成脂肪酸和甘油進而被血液吸收了。乳糜化、然後皂化，是十二指腸的正常生理過程。
　
這麼說，吃肥皂不是只替身體省了一步驟嗎XD？但仔細再想，這裡會遇到的問題和植物皂素會造成的腸胃道傷害類似：大量的脂肪酸鹽會破壞細胞。我們的細胞膜基本上就是兩層油脂，遇到清潔劑就會開始被溶解破裂。更別提肥皂還有高滲透壓......腸子會GG 在性命危急時，是否要先用酸（例如胃酸）把肥皂轉換為中性才能吃呢？ #千空醬我問問你
　
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剛剛也說到苦茶，台語中肥皂有兩個講法，第一個是「雪文」（Sap-bûn）←來自葡萄牙語 sabão，拉丁語 sebum 的意思是動物脂肪。也就是說皮脂腺 sebaceous gland 和肥皂 soap 都是同一個字的衍伸，就像肥皂是由他要洗掉的油製成的，拿摸奇怪。
　
第二個講法是「茶箍」（tê-khoo），是由於苦茶籽放進榨油機壓榨後，留下來的圓餅狀苦茶籽的殘渣（箍＝圓，例如桶箍）被人們發現遇水會起泡——其實這又是皂素的作用啦。皂素是一種雜七雜八的統稱，可以是各種形狀的植物性分子，有「界面活性」即是。
　
我們能想像有這樣標榜的肥皂廠商「本產品完全天然，不含任何界面活性劑」，可是瑞凡，肥皂——不管是皂素還是脂肪酸鹽，94界面活性劑啊，那可是字典定義。
　
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說到胰臟的酵素可以把油脂分解，中國北方叫肥皂「胰子」或是「豬胰子」，是因為不曉得哪位天才屠戶發現，把豬的胰腺和腸繫膜的脂肪混合、剁碎，和一些草木灰、香料等物混合成的產物可以用來洗滌......可以，這很肥皂！化學上是相同的。
　
所以當終於在現代，北方中國人接觸到（終於流行起洗澡愛乾淨的）歐洲所進口的（其實製法源自於伊斯蘭帝國的）香皂的時候，會把香皂叫做「洋胰子」了。不，其實我們都念嚕啦拉。
　
久久一更新，取材很費心，希望大家不棄嫌看得開心，不太每日的每日一冷，我們下次見！ｂｙ科宅

最近看到消基會的搞笑，剛好可以是一個科普的時間。

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消基會說：實測發現部分市售鹼性離子水的鈣鎂元素偏低，其中「悅氏Light鹼性水」沒有檢出鈣，「地中海鹼性離子水（包裝飲用水）」則是鈣鎂都沒有被檢出，高單價不一定提供給消費者高品質的水。
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看來消基會分不清楚鹼性離子水跟硬度之間的關係，水為什麼為變成鹼性？簡單而言就是OH- 要比H+高，一般的鹼性水pH在8~9.5之間，也就是說OH-的濃度約為10-6次方到7x10-5次方之間。

在水溶液之中是保持電中性，如果不保持電中性那麼你喝了水應該要會被電到，保持在電中性時：

陽離子電量總和＝陰離子電量總和
也就是
H+ Na+ K+ Ca2+ Mg2+ 這些陽離子的電量=
OH- Cl- CO32- SO42- 這些陰離子的電量

所以要製造鹼性就是增加陽離子的數量就可以了，陽離子又不一定只有鈣跟鎂，有鈉跟鉀也可以啊。

一般鹼性水的製作會添加可溶性鹽類在利用薄膜離子交換，成品就有酸性水跟鹼性水這兩種產品，如果添加鈉鹽類來製作，當然硬度很低，沒有鈣鎂離子。

所以要用硬度來測量鹼性離子水，那當然是大錯特錯。
要測是不是鹼性離子水應該拿的是pH meter吧？
怎麼會測硬度呢？
硬度怎麼測？一般都是用化學法，EDTA滴定法，這個滴定法一般的國中生大概做不出來，可能要有高中生水準才能做。

那麼硬度是什麼？
硬度就是只溶解在水中的鈣鎂的總量，以ppm為單位，又因為陰離子的不同分為暫時硬度（陰離子是碳酸根）跟永久硬度（陰離子是硫酸根）。
硬度＝暫時硬度＋永久硬度
硬度為100時代表水中鈣鎂離子的濃度為100ppm，
以WHO的基準來看0～60mg/L為軟水，60 ～120mg/L為中等程度的軟水，120～180mg/L為硬水，大於180mg/L為超硬水。
而台灣多以硬度100以下出自來水廠。

這些內容在現行的國中理化二下都會教到
可是我們消基會的董事長說什麼呢？

游開雄表示，硬度是所有微量元素的總和，適量的硬度含量對健康有正向影響。

哇！完全跟課本的定義不一樣耶，真是超越國中理化的男人。

以前帶實驗的時候剛好有做過EDTA滴定法，那時候拿了員山深溝淨水場的水來做，硬度只有60幾，而南山部落的水硬度就到400多，四季部落的水約200多，在原住民區域使用的水多為超硬水。

這消基會的鬼標準，原住民喝的水都是高品質的水了嗎？