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视频显示为什么钾会在打水时爆炸

2018-10-01 14:15 作者:极速时时彩 来源:极速时时彩 次阅读
实验设置。

如果你还记得高中化学课程,你可能会记得当你将钾和钠滴入水中时会发生什么:它会产生一个闪烁的大火,并且仍然是化学反应能力的经典证明。

 

但是,就像许多看似简单的现象(例如究竟是什么导致静电或为什么温水能比冷水更快地冻结),科学家们并不清楚地知道这种相互作用的所有细节。一方面,化学反应清楚:高度不稳定的纯钠或钾想要失去一个电子,这会分裂水原子,产生带负电荷的氢氧根离子和氢气,形成点燃的爆炸性气体。

 

但是,另一方面,这种反应非常有活力,它应该在金属和水之间形成一层蒸汽,这将阻止任何潜在的烟火,正如John Timmer在Ars Technica写道的那样。那怎么爆炸呢?

 

科学家最近制作了一个超高速视频,显示一滴液态钠和钾在水中着陆,从上方和下方拍摄,以确定究竟发生了什么。 (他们炮制了这种精确的混合物,使它可以成为一个均匀的球体;更复杂的形状使得实验无法密切观察和重复。)事实证明,金属在撞到水后会射出无数微小的尖刺,但是这样所谓的“库仑爆炸”发生得非常迅速,在视频上看起来只有不到一毫秒,在上面的视频中是0:47。

 

Timmer更全面地解释了导致峰值的原因:

 

作者关注电子离开后发生的事情:剩下的金属是带电离子的集合。该反应的计算机模拟显示金属表面迅速形成大的正电荷,并且这种电荷排斥导致表面的快速膨胀和崩解。因此,电荷排斥导致尖峰。

 

作者......建议[这个过程]对于水与元素周期表第一列中的元素之间的所有爆炸性反应都是必要的。它也可以解释为什么爆炸可能是挑剔的,并且根据金属的状态和存在的任何污染物而变化。

 

科学家上周在“自然化学”杂志上发表了他们的爆炸性结果。

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