固體中的熱傳導(dǎo)主要是通過高能電子的運(yùn)動或晶體結(jié)構(gòu)的振動。 具有足夠移動電子的材料可以很容易地導(dǎo)熱，并且可以很容易地將其電子轉(zhuǎn)移到表面附近的其他原子。 換句話說，導(dǎo)熱性好的材料（例如金屬）通常也容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 同樣的道理，惰性化合物一般都是導(dǎo)熱性較差的材料。 陶瓷由非常穩(wěn)定的非反應(yīng)性化合物（氧化鎂、氧化鋁、二氧化硅）的混合物制成，這些化合物的共價鍵保留著電子。 因此，他們使用低效的振動方法來緩慢傳遞熱量。 如果直接在爐子上用猛火加熱，陶瓷將無法均勻地傳播熱能，受熱區(qū)域會膨脹，而未受熱區(qū)域則不會膨脹，從而逐漸產(chǎn)生機(jī)械張力，導(dǎo)致器皿破裂。甚至破裂。這就是為什么陶瓷通常只用于烤箱，因為... 所有

固體中的熱傳導(dǎo)主要是通過高能電子的運(yùn)動或晶體結(jié)構(gòu)的振動。 具有足夠移動電子的材料可以很容易地導(dǎo)熱，并且可以很容易地將其電子轉(zhuǎn)移到表面附近的其他原子。 換句話說，導(dǎo)熱性好的材料（例如金屬）通常也容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

同樣的道理，惰性化合物一般都是導(dǎo)熱性較差的材料。 陶瓷由非常穩(wěn)定的非反應(yīng)性化合物（氧化鎂、氧化鋁、二氧化硅）的混合物制成，這些化合物的共價鍵保留著電子。 因此，他們使用低效的振動方法來緩慢傳遞熱量。 如果直接在爐子上用猛火加熱，陶瓷將無法均勻地傳播熱能，受熱區(qū)域會膨脹，而未受熱區(qū)域則不會膨脹，從而逐漸產(chǎn)生機(jī)械張力，導(dǎo)致器皿破裂。甚至斷裂。

這就是為什么陶瓷通常只用在烤箱中，因為烤箱中的加熱溫和而均勻； 或者可以在金屬表面涂上一層薄薄的陶瓷材料，以均勻地傳遞金屬的熱能。 I 在金屬表面自動形成陶瓷涂層 事實上，大多數(shù)廚房常用的金屬器皿表面都會自然地有一層很薄的陶瓷層。

金屬電子具有移動性，氧很容易接受電子。 因此，當(dāng)黃金炊具的材質(zhì)暴露在空氣中時，表面的原子會自發(fā)地與大氣發(fā)生反應(yīng)，形成一層非常穩(wěn)定的金屬氧化物層。 事物。 比如銀、銅表面的變色（即生銹）實際上是一種金屬硫化物，而其中的硫主要來自于空氣污染。

這些氧化膜不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并且非常堅硬。 如果氧化鋁不是以結(jié)晶形式存在于盤上，則會形成粗金剛砂，這是紅寶石和藍(lán)寶石的主要材料（它們的顏色來自鉻和鈦中的雜質(zhì)）。 但問題是，這些天然涂層在鍋上通常只有幾個分子厚，在烹飪過程中很容易被刮掉或擦掉。

冶金學(xué)家發(fā)現(xiàn)了兩種利用鍋表面金屬氧化物的方法。 目前可采用化學(xué)處理在鋁金屬表面形成厚度約0.03毫米的薄膜。 該薄膜是相當(dāng)不滲透的。 通過將鐵與其他金屬熔合成合金，可以在表面形成堅硬的保護(hù)性氧化層，從而制造出不銹鋼。

下面簡單介紹一下當(dāng)今廚房用具常用的材料，以及每種材料獨(dú)特的優(yōu)點和缺點。 一、陶瓷、瓷器、玻璃陶瓷是由多種化合物以不同方式混合而成，主要是硅、鋁、鎂的氧化物。 “玻璃”是一種成分比較固定的特殊陶器，通常以二氧化硅（硅石）為主要成分。

到目前為止，這些材料都是由天然存在的礦砂制成的：陶瓷一詞來自希臘語“陶工的粘土”。 “陶”的成型和干燥技術(shù)可以追溯到大約9000年前，當(dāng)時人類就開始馴化動植物。 “瓷器”的毛孔比粘土小，也沒有那么粗糙。 硅含量很高，經(jīng)過高溫?zé)坪?，已玻璃化或變成半玻璃材料?/p>

中國人在公元前 1500 年之前發(fā)明了這種精致的技術(shù)。 “白瓷”是一種白色、半透明的陶石，由高嶺土（一種非常輕的粘土）與硅酸鹽礦物混合制成，并在窯中高溫?zé)啤?其歷史可以追溯到中國唐朝（618-907）。

這種更精致的陶器隨著 17 世紀(jì)的茶葉貿(mào)易被引入歐洲。 它最初在英國被稱為Chinaware（中國瓷器），后來簡稱為Chirm。 第一個玻璃容器不是用模具鑄造或吹制的，而是由一塊原材料費(fèi)力雕刻而成。 陶瓷鍋的特點可追溯到 4000 年前的近東 DI 陶瓷材料的起源 陶瓷材料的一大特點是其化學(xué)穩(wěn)定性：它們具有化學(xué)惰性、耐腐蝕且不影響食物的味道或其他特性。

（一個例外：粘土和釉料有時含有鉛，這是一種可能溶解到酸性食物中的神經(jīng)毒素。某些產(chǎn)地的陶瓷器皿的粘土或釉料鉛含量很高，有時有鉛中毒的報道。） 陶瓷鍋和平底鍋一般僅用于緩慢、均勻的加熱過程（尤其是在烤箱中烘烤或燉時），因為直接加熱可能會導(dǎo)致開裂。

耐熱玻璃中添加氧化硼可將熱膨脹效應(yīng)降低1/3左右，因此不易受熱膨脹影響，但仍有可能破裂。 一、搪瓷器皿 還有一類器皿“琺瑯”，是將玻璃粉熔化成薄膜，然后涂在鐵或鋼器皿表面而制成的。 這項技術(shù)早在 19 世紀(jì)就被用于鑄鐵的生產(chǎn)，如今搪瓷金屬廣泛應(yīng)用于乳制品、化學(xué)和釀造工業(yè)以及浴缸。

當(dāng)搪瓷用于制造廚房用具時，金屬均勻地傳熱，而陶瓷涂層足夠薄，可以均勻地膨脹和收縮，并將食物與金屬分開。 唐瓷器相當(dāng)耐用，但仍需要一些保養(yǎng)。 如果冷水直接倒在熱容器上，陶瓷層可能會破裂或損壞。

導(dǎo)熱系數(shù)低的優(yōu)點陶瓷材料的導(dǎo)熱系數(shù)低，對食品具有良好的保溫效果，這也成為陶瓷的優(yōu)勢。 導(dǎo)熱性能好的材料（如銅、鋁）能夠快速將熱能散發(fā)到周圍環(huán)境中，而陶瓷則具有良好的保溫能力。 同樣，以粘土磚為壁的烤箱將提供無與倫比的加熱均勻性。

烤箱預(yù)熱時，烤箱壁會慢慢吸收并儲存大量的熱能。 當(dāng)食物放置時，熱能就會釋放到食物上。 現(xiàn)代金屬烤箱無法儲存太多熱能，因此其加熱元件必須不斷打開和關(guān)閉。 這種做法會造成較大的溫度波動，導(dǎo)致面包等食物在高溫烘烤時燒焦。

鋁 鋁是地殼中含量最豐富的金屬，但人們將其用作鍋具材料的歷史還不到一百年。 鋁在自然界中不以純金屬形式存在。 直到1890年以后，人類才發(fā)現(xiàn)了從礦石中分離金屬鋁的方法。 炊具的材料通常是鋁和少量錳混合的合金，有時是鋁和銅的合金。

鋁的最大優(yōu)點是成本極低，導(dǎo)熱性僅次于銅，且密度低，使得材料重量輕且易于使用。 它的用途如此廣泛，幾乎可以在從鋁箔包裝到啤酒罐和汽水罐的所有東西中找到它。 然而，未經(jīng)陽極氧化的鋁只能產(chǎn)生一層薄薄的氧化層，一些高活性的食物分子（酸、堿、煮雞蛋時產(chǎn)生的硫化氫）很容易滲透到金屬表面。 形成各種灰色或黑色的氧化鋁和氫氧化鋁絡(luò)合物，使淺色食品染色。

目前，大多數(shù)鋁制器皿首先涂有一層不粘涂層或進(jìn)行陽極氧化處理。 陽極氧化使用金屬作為硫酸溶液中的正極（陽極），迫使其表面氧化，形成厚厚的保護(hù)性氧化層。 銅 銅是一種獨(dú)特的常見金屬，因為它在自然界中以純金屬形式存在。

因此，大約一萬年前，它成為第一種用于制造工具的金屬。 銅具有出色的導(dǎo)熱性，可以快速均勻地加熱食物，使其成為廚房中最珍貴的鍋碗瓢盆之一。 此外，由于其高導(dǎo)電性，銅已成為埋設(shè)數(shù)百萬公里電線的首選材料，因此價格也相對昂貴。

保持銅的光澤很麻煩，因為它對氧和硫都有很高的親和力，暴露在空氣中會形成綠色表面。 至關(guān)重要的是，銅炊具可能有害。 其氧化物表面有時會變得多孔或粉狀，銅離子很容易滲入食物汁液中。 然而，銅離子也有一些有用的作用：它們可以穩(wěn)定泡沫蛋白質(zhì)并為煮熟的綠色蔬菜添加顏色。

然而，人體能夠代謝的銅量是有限的，攝入過多可能會引起腸胃不適，嚴(yán)重時還會損害肝臟。 偶爾在銅碗里打雞蛋不會有人中毒，但純銅器皿并不適合每天做飯。 為了克服這個缺點，制造商在銅鍋上涂上不銹鋼，或者以更傳統(tǒng)的方式在鍋上涂上錫，但錫本身有其局限性。

鋼鐵是較新發(fā)現(xiàn)的金屬，主要是因為它們以氧化物的形式存在于地殼中。 除非在非常偶然的情況下，例如暴露的礦石發(fā)生火災(zāi)，否則可能找不到純鐵。 。 雖然一般認(rèn)為鐵器時代開始于公元前1200年左右，當(dāng)時鐵制工具與銅、青銅（銅和錫的合金）一樣被人類廣泛使用，但鐵制品實際上早在公元前3000年左右就已經(jīng)出現(xiàn)。

“鑄鐵”是一種合金，其中混有約 3% 的碳，以使鐵金屬變得堅固。 它還含有一些硅。 “碳鋼”含有較少的碳，經(jīng)過加熱可以使合金更堅固，不易破裂，從而可以制作更薄的鍋。

鑄鐵和碳鋼最吸引人的特點是它們便宜且安全。 多余的鐵很容易從體內(nèi)排出，大多數(shù)人實際上可以從食物中獲取更多的鐵。 它最大的缺點是容易生銹，但通過定期維護(hù)和溫和清潔可以避免這種情況。 鐵和碳鋼（如鋁）都會使食物變色。

鐵的導(dǎo)熱性能不如銅或鋁，但正因為如此，而且其密度比鋁高，鑄鐵鍋可以比銅或鋁鍋吸收更多的熱量并保持更長時間的熱度。 ：厚鑄鐵鍋提供穩(wěn)定、均勻的熱源。 鑄鐵和碳鋼鍋的保養(yǎng)喜歡使用鑄鐵和碳鋼鍋的廚師會人為地涂上一層保護(hù)層，以改善表面的腐蝕傾向。

他們在鍋的表面涂上食用油，然后加熱幾個小時，以“保養(yǎng)”鍋。 食用油可以滲透到鐵的毛孔和裂縫中并將其密封，防止空氣和水的腐蝕。 當(dāng)金屬遇到熱量和空氣時，它會氧化脂肪酸鏈，使它們相互結(jié)合（聚合），形成致密、堅硬、干燥的表面（就像亞麻籽和其他“干油”用于處理木材和繪畫一樣） ）。

高度不飽和脂肪（大豆油、玉米油）特別容易氧化和聚合。 為了防止保護(hù)油層剝落，廚師們會用溫和的肥皂和磨蝕性水溶性物質(zhì)（例如鹽）仔細(xì)清潔保養(yǎng)后的鑄鐵鍋，而不是使用清潔劑和刷子。 不銹鋼是唯一不形成表面保護(hù)層的金屬。 暴露在空氣和濕氣中會生銹。

氧化鐵和水形成的橙色絡(luò)合物表現(xiàn)為松散的粉末而不是連續(xù)的薄膜，因此它不能密封空氣以保護(hù)金屬表面。 除非另有保護(hù)，鐵金屬將繼續(xù)腐蝕（這就是為什么自然界中找不到純鐵）。 為了讓這種廉價且富含礦物質(zhì)的元素更加防銹，人類在19世紀(jì)發(fā)明了不銹鋼。

它是一種鐵碳合金，鍋中還含有約18%的鉻和8%-10%的鎳。 鉻是亮度和永久光澤的代名詞，因為它很容易氧化并自然形成厚厚的保護(hù)層。 在不銹鋼的混合物中，氧很容易與表面的鉻原子發(fā)生反應(yīng)，因此鐵沒有機(jī)會產(chǎn)生磅。

這種化學(xué)穩(wěn)定性是用金錢換取的。 不銹鋼比鑄鐵和碳鋼貴，但導(dǎo)熱性較差。 這是因為添加大量非鐵原子使金屬結(jié)構(gòu)和電子排列不規(guī)則，干擾電子的運(yùn)動。 提高不銹鋼鍋導(dǎo)熱性能的方法有多種，如在鍋底外層鍍一層銅，或在鍋底內(nèi)層嵌入銅片或鋁片，或?qū)㈠佒瞥蓛蓪踊蚋唷?多層夾在具有良好導(dǎo)熱性的金屬之間。

當(dāng)然，這些改進(jìn)也會增加鍋的成本，但這種混合材質(zhì)的鍋已經(jīng)接近我們理想的器皿了，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)熱性好。 錫 人類最早使用錫可能是與銅結(jié)合來制造更硬的合金：青銅。 如今，錫通常是銅器皿的內(nèi)涂層。 它具有無毒、不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等優(yōu)點。

錫的應(yīng)用并不廣泛，主要是因為它有兩個相當(dāng)不利于烹飪的特性：一是熔點太低（230℃），有些烹飪方法可能會達(dá)到更高的溫度；二是錫的熔點太低（230℃），有些烹飪方法可能會達(dá)到更高的溫度。 二是它很軟，所以很容易磨損。 錫合金稱為錫合金。 以前含有一點點鉛，現(xiàn)在是7%銻和2%銅的混合物，但應(yīng)用并不廣泛。

電熱管