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1、新知丨昆虫用它放屁,我却用它来洗衣服
在怀柔读书的时光
是小编求学生涯最美好的经历之一
在雁栖湖我遇见了美丽的校园和澄澈的星空
还有宿舍里的不速之客
——麻皮蝽(臭虫)
麻皮蝽

这种昆虫具有臭腺
能够分泌壬烯醛和癸烯醛等物质
会在受到威胁的时候喷射自保
这难以言喻、持久不散的味道
给小编留下了难忘的记忆……
不过麻皮蝽和下面这位比起来
那真的小巫见大巫了
急性毒性,高温灼烧
生物催化,靶向攻击……
这些御敌机制都是屁步甲的看家本领
屁步甲是步甲科屁步甲属的一类昆虫
为了抵御蚂蚁等生物的攻击
它们会喷射高温毒液御敌
而它们的看家本领都有赖于
体内的过氧化氢和过氧化氢酶
屁布甲的武器库

屁步甲的腺体可以分泌过氧化氢和对苯二酚
并储存在储存室中
过氧化氢和对苯二酚进入反应室
会与其中的过氧化氢酶反应
其中过氧化氢在过氧化氢酶的作用下
会产生大量氧气
一方面氧化对苯二酚为
具有毒性和刺激性的苯醌
另一方面也充当助推剂
将液体喷出体外
屁布甲攻击范围360°无死角
由于反应过程放出大量热
液体能被加热至100°C左右
算得上是物理攻击和法术攻击都点满的技能了
屁布甲体内的过氧化氢是一种

无毒无污染的绿色氧化剂
其分解产物是水和氧气
因此不只是昆虫
人类也利用过氧化氢作为飞行器的助推剂
早在二战时期
德国就采用“T-Stoff”
(80%过氧化氢和20%磷酸盐水溶液)
作为推进剂运用在鱼雷等军事领域
其中V-2火箭的推力比之前其他的火箭发动机高出10倍
V-2火箭发动机
过氧化氢也能用于化学合成
当降低过氧化氢浓度至3%左右
就是常用的医用消毒剂
同时过氧化氢作为氧化剂
也可以去除顽固污染物和微生物

用于硅片,分离膜清洗以及脱色和衣物漂白等过程
过氧化氢清洗分离膜组件
目前双氧水主要依赖蒽醌法或
利用氢气氧气直接合成
但是制备过程复杂,能耗高
同时双氧水不稳定,在储存运输过程具有安全隐患
蒽醌法产过氧化氢流程

通过电化学合成或光催化有望
原位产生过氧化氢
其中电化学合成可以分别
氧化还原氢气和氧气并产生过氧化氢
而在光催化过程中
光催化剂价带中的
一个电子通过吸收光子被激发到导带
使得价带保留了一个正电荷
形成电子空穴对
并进一步通过氧化还原反应
产生过氧化氢
或许在不久的将来
过氧化氢可以
实现绿色清洁的工业化生产
电催化,光催化产过氧化氢机理
能清洗,能上天,还能放得一手“好屁”

这样的过氧化氢
你爱了吗?
来源:中国科学院北京分院
2、屁步甲为什么要“放屁”
屁步甲有一套化学防御系统,这个系统由分泌腺、贮液室和反应室三部分组成。分泌腺产生对苯二酚和过氧化氢,保存在贮液室内。当屁步甲受到刺激时,混合液会进入反应室,并发生剧烈的化学反应,生成温度高达100℃的苯醌类混合液,形成巨大的推动力,从而达到击退敌人保存自己的目的。
翻起一块石头,掀起一块瓦片,忽见一只隐藏其下的身带黄色斑纹的黑色甲虫慌慌张张四处逃命。你用手试图捕捉时,突然听到“嘟”的一声,一股烟雾从甲虫的身后喷向你的手指。瞬间,你的手指发黄,好像被香烟头烫了似的疼痛难忍。这个甲虫就是人们常说的“放屁虫”——屁步甲。
屁步甲是鞘翅目步甲科中的一类特殊昆虫,它们喜欢隐藏在砖石瓦块下或杂草丛中,以捕食其他小型节肢动物为生。屁步甲在长期的自然选择中形成了一套独特的化学防御系统,这个系统由分泌腺、贮液室和反应室三部分组成。分泌腺产生对苯二酚和过氧化氢,混合保存在贮液室内。当屁步甲受到刺激时,混合液会进入反应室,并在过氧化氢酶和过氧化物酶的作用下发生剧烈的化学反应,生成温度高达100℃的苯醌类混合液,并产生大量氧气,形成巨大的推动力,伴随响声以脉冲的形式喷射出体外,从而达到击退敌人保存自己的目的。除了屁步甲外,如拟步甲科的齿琵甲、许多种类的蝽象,遇到敌人时也会释放出难闻的臭气,用以刺激捕食者的嗅觉和味觉,达到避免被捕食的防卫目的。通常来说,它们发射的化学武器没有毒,有的还能通过稀释成为制作香料的特殊原料,如九香虫。

还有些昆虫,它们会释放有毒的化学物质。如鞘翅目芫菁科的斑蝥,雌虫所产的卵就含有毒性很高的斑蝥素,这样可以保护它们不受捕食性天敌的猎食。
可以说,为了生存与繁衍,这些昆虫在漫长的自然演化过程中逐渐拥有各自独特的“化学武器”,用于防卫与进攻。
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