■破案的科學原理:不完全燃燒
頭輪山空
中纜車
案件1
一氧化碳
中毒事件 「醫院說是一氧化碳中毒,可是我想不透,為什 麼廚房爐灶會突然悶燒呢?而且直到昨天為止,我們 都睡在那間房裡,並沒有什麼問題啊!」
全國旅行啟程! 一月二日清晨六點,孩子們搭乘開往全羅南道海南郡 的第一班巴士。大家在睡眼惺忪、迷迷糊糊的狀態下,向 前來送行的賴校長和父母道別後,車子就開上高速公路。 這趟旅程的起點是全羅南道海南郡土末村。通常聽到 「旅行」,應該會高興才對,但是,大家只要想到長達八 天七夜,全程七百公里的漫長旅程,便顯得有些不安。這 時,巴士卻快速的一路往南開。 過了五小時又十分鐘後,巴士終於抵達海南郡的客運 總站,孩子們和余刑警在附近餐廳提前吃午餐,接著趕往 頭輪山。因為余刑警又突發奇想的表示,為了宣誓長征全 國的決心,必須登上朝鮮半島最南端的一座山頂。 一行人搭乘空中纜車來到頭輪山的高髻峰後,只見東 南方是一片遼闊的平原,後方依稀可見東海。 「為了完成征服全國的壯舉,加油!」 「加油!」 在余刑警的帶領下,孩子們呼完口號後,內心升起一 股熱血沸騰的感覺。 「無論如何,我們一定會從海南郡到高城郡,走完全
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加油 CSI
全國長征
高髻峰
程七百公里。」 孩子們和余刑警下山後,便前往位於海邊的婉麗家, 因為他們打算在那裡住一晚,明天早上再出發。 「歡迎你們,請進,請進。」 婉麗的父母匆忙的跑出來迎接,而婉麗也興奮的站在 門口。其實自從聽說學長和學姐要到婉麗家,不但其他學 弟妹相當羨慕,婉麗也很期待! 不久,大家將滿桌美味的海鮮晚餐一掃而光,然後和 婉麗到海邊散步。這時,孩子們才有了渡假的感覺。也許 因為這裡是南部,迎面的海風並不寒冷,反而有清涼感。
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當孩子們結束愉快的散步,踏進家門時,婉麗便看見 鄰村的朋友宋慧珍。 「婉麗,我想請你幫忙。」 宋慧珍的神情顯得急切,婉麗感到不尋常,連忙問: 「怎麼了?發生什麼事?」 「叔叔……被抓走了,就是那位從首爾來的叔叔。」 根據宋慧珍的說法,原來有一對年輕夫妻在六個月前 從首爾搬來。今天早上,住在那對夫妻家裡的一位客人, 因為一氧化碳中毒而陷入昏迷,他們將客人緊急送進市區 醫院後,親自到警察局接受調查。沒想到才回家沒多久, 那位叔叔就因涉嫌殺人而遭到警方的拘捕。 「涉嫌殺人?警方認為那 位叔叔是故意殺人嗎?」 「好像是,可是那 位叔叔絕對不是那種 人,他平時對我很好, 所以連我媽都說這其中一 定有誤會。婉麗,你幫他一 下吧!你不是就讀刑警學校 嗎?」
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婉麗不禁露出為難的表情,因為她雖然就讀少年刑警 學校,但是目前毫無實務經驗,怎能介入調查呢?而 CSI 成員們明天一早就要離開,準備騎一百三十公里,前往第 二個目的地—光州,所以也無法幫忙。 宋慧珍失望的離開後, CSI 成員們和婉麗的心情也跟 著沉重,英才忍不住問: 「為什麼吸入一氧化碳會中毒呢?」 月熊立刻回答: 「血液中的紅血球含有負責運送氧氣的血紅蛋白。一 氧化碳和血紅蛋白的結合力,比氧氣與血紅蛋白的結合力 大約三百倍。所以,一旦空氣中含有一氧化碳時,血紅蛋 白就容易和一氧化碳結合,無法運送氧氣,使得體內各組 織缺氧,而引起各種中毒症狀。」 「會出現哪些症狀呢?」英才又問。 「早期會出現頭痛、暈眩、噁心等症狀,嚴重者會導 致記憶喪失、語言障礙或肢體痲痺。如果暴露在一氧化碳 濃度高達 1600ppm (每一百萬毫克溶液中含有1600毫克的 溶質)的空氣中超過一小時,將會死亡。」 「真可怕!」英才驚恐的說。 瑤莉補充說:
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「一氧化碳不但容易與空 氣混合,而且無色又無味,一 般人很難察覺,所以在密閉空 間睡覺時,常因不知不覺的暴 露在一氧化碳中而中毒。」 瑤莉不斷想起慧珍失望的 表情,她一定不知道該如何是
什麼是「血紅蛋白」? 血紅蛋白是一種含血紅素 的蛋白質,存在於脊椎動物 的紅血球內。人體每一微升 的血液大約有 5 百萬個紅血 球,每個紅血球約有 2.7 億 個血紅蛋白。血紅蛋白在肺 或鰓中與氧氣結合,會將氧 輸運到各組織中。
好,所以才來求婉麗幫忙吧? 月熊也這麼認為,也許是因為來到鄉下,感覺好像回到故 鄉一樣,所謂「人不親土親」,如今看見鄉親有困難,自 己卻不能幫忙,心裡更是難過。於是,孩子們便請求余刑 警。 「只要給我們半天的時間,好不好嘛?」 「出發後,我們中途不休息,一直騎,好不好?」 心軟的余刑警只好答應他們。 「好,但是不管有沒有破案,下午一點準時出發!」 「是!」大家開心的大聲回答。 婉麗也跟著眉開眼笑。
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展開調查 儘管夜已深了,孩子們仍展開調查行動。余刑警立刻 前往警察局,瑤莉和月熊趕去醫院,而彗星、英才和婉麗 則跟著慧珍來到那對年輕夫妻的家裡。 他們一進屋內,便看見那位太太劉淑美一人在家。從 她憔悴的面容、紅腫的雙眼看來,很明顯的是剛剛哭過。 慧珍向她介紹三人的身分後,劉淑美就像遇到救星似的, 急切的說: 「請幫幫我們,我們是無辜的!」 「麻煩您把整個經過仔細的說一遍。」 劉淑美聽到彗星的話後,暫時平撫心情,述說了整件 事情。 原來,因一氧化碳中毒的男子是她先生趙振旭的多年 好友,名叫張家賢,昨天專程從首爾來找他們,打算住一 晚再回去。由於彼此難得見面,所以聊得相當愉快。夫妻 倆特別把自己的房間讓出來,改睡在客房…… 「結果今天早上,正當我準備要做早餐時,卻發現廚 房裡濃煙密布,嗆得我頭昏眼花,於是立刻跑了出去。我 連忙叫醒我先生,我先生也嚇了一跳,趕緊把爐灶的火熄
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滅。後來,我們突然想 起那位朋友睡在隔壁房 間,便擔心的進入查 看,這時他已經昏迷 不醒了。」 於是,他們立即 報案,快速的將朋友 送醫院急救。 「醫院說是一氧化 碳中毒,可是我想不透, 為什麼廚房爐灶會突然悶燒呢? 而且直到昨天為止,我們都睡在那間房裡,並沒有什麼問 題啊!我們是一番好意,想讓遠來的朋友睡在溫暖的房間 裡,結果卻被指控謀殺……嗚嗚。」 彗星和英才先巡視屋內一遍,看來他們租了這間舊房 子後,只做了局部修補。整棟建築是典型的鄉下房子,走 廊兩側各有一個房間,其中一間位於廚房旁邊。 意外現場是廚房旁邊的房間。兩人走進廚房,往爐灶 內一瞧,裡面塞滿燒得焦黑的木炭,還有一些沒有燒完的 木柴裸露在爐灶外,可見昨晚燒了不少木柴。
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而發生意外的是一間三坪大的房間,內設有暖炕,也 就是說,藉由廚房燒柴,使熱空氣經過房間地板的炕板石 底下管道,可以讓房間溫暖。房間的牆壁上方只有一個緊 閉的窗戶,因此從廚房竄入的氣體根本散不出去。 「不過,廚房的氣體從哪裡竄進來的呢?難道是從房 內地板的炕板石縫隙竄入的嗎?」 彗星曾在新聞報導中看過一氧化碳中毒的原因,大多 是氣體從炕板石的縫隙中,竄入密閉的房間。 「學長!學長!」 這時,廚房傳來婉麗的聲音,彗星和英才連忙進去, 只見婉麗一邊指著廚房連接房間的小門,一邊說: 「學長,這扇門是開著的。」 剛才在房間裡看不出來,現在仔細一瞧,那扇門的確 沒有關緊,留了一道小小縫隙。婉麗的觀察力果然厲害! 「看來氣體可能是從這道門縫竄入的。」 劉淑美聽到英才的話,不禁吃驚。 「咦?這扇門怎麼是開的?我們平時幾乎不用它。」 「平時幾乎不用?」 「嗯,因為我們都從外面進來,所以幾乎不用。」 那麼這扇門是誰打開的?既然不是劉淑美,難道是趙
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快憋
不住了!
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振旭?照理說,張家賢是第一次來拜訪,應該不會注意, 也不可能打開這扇門。彗星想了一下,開口說: 「先採集指紋好了。」 於是,彗星和英才採集了這扇小門正反面的指紋。既 然劉淑美表示以前沒發生過類似的情形,那麼氣體就不太 可能是由炕板石的縫隙竄入房內,反而很可能是從這道門 縫竄入的。因此,到底是誰打開門的?
趙振旭和張家賢 另一方面,余刑警見了負責偵辦本案的洪組長。 「我們一開始也認為是單純的意外,可是,被害人的 太太和母親趕來後,就大吵大鬧,指控這是蓄意殺人。後 來,我仔細盤問,才知道趙振旭向被害人借了不少錢,經 商失敗後,便搬家且避不見面。所以被害人一直在找他, 好不容易查到住址,才在昨天來拜訪。現在突然聽說被害 人一氧化碳中毒,難怪家屬會起疑。」 結果,在被害人家屬堅持提告的情況下,警方只好以 殺人未遂罪,將趙振旭逮捕到案。加上從被害人的血液中 又驗出高濃度的酒精,因此,警方懷疑趙振旭故意把被害
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人灌醉,趁他睡著後, 再利用一氧化碳中毒偽 裝成意外。余刑警聽完 後,表示想和趙振旭當面 談一談,洪組長立刻把趙 振旭帶到偵訊室。 「聽說你欠債不還, 為了躲避張家賢才搬到這 裡,是真的嗎?」 趙振旭說: 「是,當初我的確向他借過錢。後來因為突然跳票破 產,就將剩餘的錢拿去還銀行和高利貸,結果沒錢還他。 加上沒錢住在首爾,只好搬到鄉下,打算去當船員,盡快 賺錢還他。我實在沒臉見他,才瞞著他搬到這裡。」 「不管如何,反正你就是欠債落跑囉?」 余刑警一說完話,趙振旭只能低著頭說: 「是,這樣說也對。」 「張家賢來了以後,說了什麼?他是來討債的嗎?」 這時,趙振旭突然紅了眼眶,哽咽的說不出話,然後 沉默了一會兒,才開口回答:
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「昨天家賢來找我時,老實說,我嚇了一跳,以為他 是來討債的,所以相當緊張。可是,沒想到他一見到我, 劈頭就問,為什麼搬家後就沒消息?是不是擔心他討債? 還哭著說,難道我們的友誼就這麼不值錢嗎?自從我失蹤 後,他每天都擔心我會想不開,為了找我,幾乎跑遍全國 各地方。我聽了以後,心裡感激萬千……當初,我父母早 逝,生活陷入窘境的那段期間,他始終都陪在我身旁,給 我最大的鼓勵與幫助。這麼難得的好朋友,我感激都來不 及了,怎麼會害他呢?我絕不會做那種事!」 因此,久別重逢的兩人在激動之下,難免喝酒敘舊。
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後來,夜色已深,趙振旭就勸張家賢留宿一晚。但是,做 夢也沒料到會發生這種事。 「我實在不懂,為什麼偏偏在昨天晚上發生這種事? 無論如何,都是我害他的,都是我的錯,嗚嗚嗚。」 趙振旭不斷的啜泣,從他的態度看來,不像是會殺害 朋友的壞人。不過,如果因此判定為單純的意外,又未免 太草率了。 另一方面,瑤莉和月熊趕到醫院,發現張家賢仍陷入 昏迷,根據醫生表示,病人今晚正面臨生死關鍵。張家賢 的太太和母親坐在加護病房前,難過得哭個不停。 「當初是因為趙振旭的 父母早逝,身世可憐,我才 會收留他。沒想到他不但騙 錢,逃得無影無蹤,竟然還 狠心的謀殺我兒子……他會 遭到報應的!」 張家賢的母親激動又傷 心,他的太太勸阻: 「媽,請冷靜,如果血 壓升高就麻煩了。」
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唉 呀 , 家 賢啊~
媽!
「我兒子都快死了,還管什麼血壓!唉喲,我可憐的 兒子啊!家賢!」 根據她們的說法,原來趙振旭和張家賢是多年的好朋 友。當趙振旭的事業陷入困境時,張家賢不但幫他湊錢, 還賣掉父親遺留的土地來資助他。不料趙振旭借了錢後, 卻不見蹤影。結果張家賢找了快六個月,才查出他住在海 南,並在前天趕來討債…… 「大概晚上十點左右,我先生打電話給我時,聲音聽 起來就已經有醉意了。我問他是不是喝酒了,他說跟朋友 喝了兩杯。於是,我就叫他趕快把錢要回來,盡早離開。 但是,他說今天已經很晚了,明天再回去。我聽了相當生 氣,便大罵是不是又被騙得團團轉,神智不清了?結果他 竟然掛電話,我再打就不接了……最後變成這樣……嗚嗚 嗚,如果當時他肯聽我的話,也不會落到這種地步……那 傢伙就是不想還錢嘛,才故意把他灌醉並殺了他。」 聽起來蠻合理的,先前只聽到慧珍的說詞時,以為趙 振旭是遭到冤枉,才想出手相助。但是,現在聽了整件事 情後,反而覺得趙振旭不完全是無辜的。 難道趙振旭真的為了不想還錢,才企圖殺死張家賢?
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發現新證據! 彗星和英才把指紋送去檢驗,回到婉麗家時,已是深 夜十一點多了。大家彙整調查結果,月熊提出意見: 「我認為趙振旭不是凶手,因為即使殺了張家賢,也 未必不用還錢,畢竟還有張家賢的媽媽和太太。何況如果 他打算殺人,為什麼不選擇別的地方,卻偏偏在自己家裡 偽裝一氧化碳中毒呢?太大膽了吧?這樣就有嫌疑啊!」 英才立刻表示贊同: 「我也這麼認為,目前並沒有證據可證明趙振旭是蓄 意殺害張家賢。」 不過,彗星提出反對意見: 「說不定趙振旭是用它來掩護,反正冬天嘛,常會發 生一氧化碳中毒事件,這樣容易偽裝成意外啊!而且不需 要犯罪工具,萬一失敗了,也不會造成太大問題。」 瑤莉聽了,卻煩惱的表示: 「我認為最重要的是一氧化碳的含量,為什麼會比平 時高出那麼多?假設一氧化碳從門縫竄入房內,甚至達到 中毒的地步,那就表示當時木柴是燃燒不完全的狀態。所 以,我們必須找出其中原因,才能知道這究竟是意外,還
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是趙振旭蓄意殺人。」 「燃燒不完全?」月熊忍 不住問。 「嗯,所謂『燃燒』是指 物質與空氣中的氧快速發生反 應,並產生光與熱的現象。在 燃燒過程中,如果氧氣充足,
一氧化碳中毒的治療 首先應將一氧化碳中毒者 移到空氣新鮮處,症狀嚴重 者則給予百分之百的氧氣。 目前醫院使用高壓氧治療, 將一氧化碳快速排出體外。 不過,症狀可能持續數天至 數週,甚至造成永久性腦損 傷,因此須持續觀察治療。
就會產生由兩個氧原子( O ) 與一個碳原子( C )組成的二氧化碳( CO2 )。萬一氧氣 不充足,就會產生由一個氧原子與一個碳原子組成的一氧 化碳( CO )。」瑤莉說明。 英才不禁說: 「結論是氧氣不足所引起的囉?」 「剛才我看見爐灶內燒了不少木柴,而且廚房空間不 大,很可能導致氧氣不足囉?」彗星補充說。 「當然有可能,不管怎樣,明天再去查看,找出造成 燃燒不完全的其他原因。」瑤莉回答。 隔天早上,天剛破曉時,孩子們立刻前往趙振旭家。 劉淑美顯得更憔悴,似乎徹夜未眠。瑤莉問: 「您不是說昨天早上進入廚房時,就發現裡面濃煙密
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布,還被嗆得頭昏眼花嗎?請問以前不曾發生過這種情形 嗎?」 「嗯,從來沒有發生過。」 「請問木柴都堆放在哪裡?我們想看一下。」 劉淑美帶他們到堆放木柴的後院。 瑤莉掀開蓋在上面的大塑膠布,摸了摸木柴,發現木 柴都很乾燥。 「請問塑膠布平時都蓋在上面嗎?」 「平時並不蓋,只在快下雨時,才會蓋在上面,因為 木柴不能淋溼嘛!」
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「那就不是使用潮溼的木柴囉?」瑤莉自言自語。 月熊忍不住問: 「為什麼不能使用潮溼的木柴?」 「因為潮溼的木柴會引起不完全燃燒。」 瑤莉又走進廚房,只見爐灶上放了一個大鐵鍋,從鐵 鍋底部和爐灶四周布滿黑色粉末狀的碳黑來看,證明當時 木柴的確呈現燃燒不完全的狀態。 「請問昨晚燒的木柴是不是比平時多呢?這裡還有一 些沒有燒完的木柴。」 劉淑美聽到瑤莉的問話,點點頭回答: 「嗯,睡前已燒了不少木柴,後來大概凌晨四點吧? 我先生擔心清晨的氣溫較低,所以又加了一些木柴。」 瑤莉正在思考時,突然瞥見一個橘色的水瓢放在爐灶 臺上。當爐火燒得旺盛時,爐灶臺的溫度一定很高,如果 把塑膠水瓢放在上面,豈不是很危險? 瑤莉拿起水瓢仔細觀察,發現水瓢底部不但燒焦,甚 至還有一道裂痕,瑤莉腦海裡靈光一閃。 「阿姨,這水瓢是做什麼用的?」 劉淑美指著爐灶旁邊的大水缸,然後回答: 「那是用來舀水的,不過,它怎麼會在這裡呢?」
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水滲出 來了!
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「原本不是放在這裡嗎?」 「是啊,因為生火時,爐灶臺會非常燙,當然不能放 在上面囉!平時都將它倒扣在水缸上……」 「那是誰把它放在這裡呢?」瑤莉追問。 「我先生也不會放在那上面。」劉淑美搖頭說。 「這樣啊?可是水瓢上有一道裂痕喔!」 「哦,那是我不小心摔裂的,因為裂痕不大,所以將 就著用,怎麼了?」 瑤莉突然問起水瓢,大家都有點兒納悶。 「月熊、英才,麻煩採集水瓢和水缸蓋上的指紋。」 這時,瑤莉又拿起水瓢,從水缸裡舀了一瓢水,再放 到爐灶臺上,她想做什麼…… 過沒多久,水瓢底部的裂縫逐漸滲出水來,滲出來的 水慢慢沿著爐灶臺的傾斜度,流向鐵鍋旁的細縫,直接滴 落到爐內。瑤莉不禁微笑,似乎早就猜到了,然後又問: 「阿姨,您確定不是您放的嗎?」 「真的不是我放的。」 「好,我們先回警局,指紋檢驗報告可能出來了。」 瑤莉說完後,轉身離開廚房,其他人也跟著走出來。
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洗脫嫌疑 「引起不完全燃燒的原因在於水瓢裡的水。」 「水?因為水?」 瑤莉的話讓大家都感到十分驚訝。 「通常氧氣不足時,很容易引起不完全燃燒。不過, 燃燒潮溼的木柴,或水滴落在柴火中,也會造成不完全燃 燒。你們知道『燃燒』必須同時具備哪三種條件嗎?」 「知道!就是可燃物、氧氣,以及達到燃點以上的溫 度。」月熊立刻回答。 「沒錯,不過各種物質的燃點不同,例如:木柴的燃 點是攝氏四百到四百七十度左右,而溫度必須達到燃點以 上,才能引起完全燃燒。可是,萬一木柴是溼的,或有水 滴入,即使是少量的水,燃燒時就必須浪費熱能來蒸發水 分,所以柴火溫度便無法提高,於是造成不完全燃燒。」 月熊恍然大悟的說: 「哦,所以你才會檢查木柴有沒有潮溼啊!」 「是啊,可是木柴並沒有潮溼。不過水瓢卻放在爐灶 臺上,而且從水瓢底部燒焦的情形來看,一定是在爐灶臺 溫度相當高時放的。還有,剛才從水瓢的裂縫不是會滲水
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嗎?因為那些水滴落在爐內,才會引起不完全燃燒。」 瑤莉說完後,英才提出疑問: 「水瓢是誰放的呢?那位阿姨說了,不是她放的。」 「所以要查出來啊,只要把水瓢和水缸蓋上的指紋, 還有那扇門的指紋互相比對,就可以知道是誰放的了。」 當孩子們抵達警察局時,余刑警和婉麗已在那裡了, 正討論著指紋檢驗結果。婉麗一看見他們,就急切的說: 「好奇怪唷,同時驗出趙振旭和張家賢的指紋耶!」 「同時有兩人的指紋?」大家不約而同的問。 「是啊,不過,趙振旭的指紋只出現在房間裡,而張 家賢的指紋同時出現在房間和廚房內。」婉麗補充說。 於是,瑤莉問趙振旭: 「聽說你們幾乎不用廚房連接房間的那扇小門?」 「的確很少用。」 「那就怪了,我們在門上卻驗出您的指紋,而且是最 近留下的。」 「我的指紋?那是我幫家賢拿棉被枕頭時,為了避免 冷風吹進房內,就順手把門關緊了。怎麼了?我不該把門 關緊嗎?」趙振旭擔憂的問。 「請問您從哪一邊關緊門的?從房間?還是廚房?」
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「從房間。」 那就沒錯了!現在只 要等待剛送去的指紋檢驗 結果,就可真相大白了。 過了三十分鐘,檢驗報告 終於出爐了。 果然,在水瓢和水缸蓋上 都有張家賢的指紋,於是,瑤莉 根據證據推測: 「凌晨四點左右,趙振旭因為擔心朋友不夠暖和,所 以在爐灶內又添加了木柴。過了不久,昨晚喝了不少酒的 張家賢也許是口渴,或是新添木柴後,房間變得太暖了, 所以就醒過來。不管如何,張家賢因為想喝水,便打開那 扇小門,走進廚房,拿起水缸蓋上的水瓢,從水缸舀水喝 了以後,在半睡半醒間,隨手把水瓢放在爐灶臺上,然後 回房間。由於那個水瓢底部有裂痕,加上新添木柴後,爐 火燒得很旺,水瓢裡剩餘的水慢慢滲出,沿著爐灶臺滴落 到爐內,於是引起不完全燃燒,產生了大量的一氧化碳。 張家賢回房間時,並沒有把小門關緊,因此一氧化碳便從 門縫竄入房內。總之,從那扇小門、水瓢和水缸蓋上都發
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現張家賢的指紋,就可釐清真相。」 最後,趙振旭總算洗脫嫌疑,但是他反而痛哭流涕。 「好朋友都快死了,我活著有什麼意思?嗚嗚嗚。」 就在這時,洪組長拍了拍趙振旭的肩膀,對他說: 「別擔心,剛才接到電話,他已經醒了。」 「啊?醒了?真的嗎?他沒事了嗎?」 「可能還要觀察幾天,不過他應該沒事了。」 「謝謝,謝謝!」 趙振旭不斷向大家行禮,看來聽到好友甦醒的消息更 讓他開心,這兩人果然是患難與共的生死之交。 劉淑美、慧珍和婉麗聽到消息後,都非常高興。孩子 們對於這起案件能在短時間內偵破,更是開心。不過,時 間已接近下午一點,騎車旅行必須展開了。 「從現在起,必須騎一百三十公里才能抵達光州,有 沒有信心?」 一想到接下來必須馬不停蹄,每小時至少要騎三十公 里,趕在日落前抵達光州,大家就有些退卻。但是,做人 總要守信啊!於是,孩子們和余刑警踏上了旅程。 儘管寒風吹襲,長路漫漫,必須跋涉七百公里,但是 大家仍充滿信心,因為他們是無懼無畏的「 CSI 」啊!
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瑤莉
破案的關鍵 久別重逢的好友卻發生了一氧化碳中毒,是蓄意殺人,還 是意外呢?「一氧化碳中毒事件」的破案關鍵,就在於「不完 全燃燒」。
完全燃燒 所謂「燃燒」是指物質快速氧化,產生光與熱的現象。 燃燒必須同時具備哪三種條件呢?答案是可燃物、空氣(
氧氣),以及達到燃點以上的溫度。「燃點」就是讓物質開始 燃燒的最低溫度。
二氧化碳+水蒸氣
氧氣
氧氣 手舞 足蹈
完全燃燒
物質燃燒後,成分會發生化學變化,產生與原來物質不同 的新物質。如果物質燃燒時,溫度維持燃點以上,氧氣又充足 的話,就會產生二氧化碳和水蒸氣,叫做「完全燃燒」。
不完全燃燒 萬一物質燃燒時,氧氣不充足,就不會產生二氧化碳,而
是產生一氧化碳與碳黑,叫做「不完全燃燒」。 二氧化碳( CO2 )是由兩個氧原子( O )與一個碳原子( C )所組成。當氧氣不足時,則會產生由一個氧原子和一個碳 原子組成的一氧化碳( CO )。 不過,除了氧氣不足之外,燃燒潮溼的木柴,或燃燒中有 水滴入,同樣也會引起不完全燃燒。
一氧化碳+碳黑
氧氣
咳~咳~
氧氣
不完全燃燒
由於水分子必須吸收熱量,才能變成水蒸氣,並散發到空 氣中。所以,當燃燒的熱能不斷被用來蒸發水分時,便無法有 足夠的熱量來燃燒物質,結果溫度就會降低,不能維持燃點以 上,於是引起不完全燃燒。
一氧化碳中毒 一氧化碳是無色、無臭、無味的氣體,容易與空氣混合。 凡是使用煤炭、石油、木柴等燃料加熱時,都可能產生一
氧化碳;汽車排放的廢氣中,也含有許多一氧化碳。此外,發 生森林大火時,由於周遭氧氣不足,也很容易產生大量的一氧 化碳;吸煙者呼出的煙也含有一氧化碳。 當空氣中的一氧化碳含量過高時,就非常危險。因為血液 的紅血球含有負責運送氧氣的血紅蛋白,而血紅蛋白與一氧化 碳的結合力,比它與氧氣的結合力大約 300 倍。因此,一旦一 氧化碳取代氧氣,搶先與血紅蛋白結合,那麼人體內各組織便 會呈現缺氧狀態,而引起各種中毒症狀。起初會產生頭痛、暈 眩、噁心等輕微症狀,嚴重者則會造成記憶喪失、語言障礙, 或肢體痲痺。如果長時間暴露在一氧化碳中,會導致死亡。 一氧化碳中毒大多因為加熱方式不正確,或排氣裝置故障 等。因此,熱水器或瓦斯等一定要裝設在通風良好的地方;為 了避免產生一氧化碳,加熱裝置也該定期維修保養;在密閉空 間內使用加熱裝置時,更要開窗,保持空氣流通。
泡麵
瓦斯爐
汽車廢氣
香煙的煙
一氧化碳的產生
所以,仔細想一想,爐灶過去都沒有出現問題,為什麼突 然產生那麼多一氧化碳呢?原因就是放在爐灶臺上的水瓢滲出 水,繼而滴落在爐內,因此引起不完全燃燒。不完全燃燒產生 的一氧化碳又從門縫竄入房間,使得幾乎密閉的房內充滿一氧 化碳,結果發生一氧化碳中毒。現在明白了嗎?