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        油與水不相溶是常識 但科學(xué)家想顛覆它

        2017-11-09 19:33:16
        創(chuàng)新時代 2017年10期
        關(guān)鍵詞:油滴水分子常識

        油與水不相溶,是人盡皆知的常識,但一項最新發(fā)現(xiàn)或?qū)㈩嵏策@一常識。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報道,英國愛丁堡大學(xué)科學(xué)家創(chuàng)建出一種高壓條件,并首次發(fā)現(xiàn)排水性甲烷也能溶于水中。類似方法或可將其他疏水性分子與水相溶,研發(fā)各種廉價環(huán)保的新型工業(yè)溶劑。

        在這項發(fā)表于最新一期《科學(xué)進展》雜志的研究中,科學(xué)家模擬出相當于深海海底和天王星與海王星等行星內(nèi)部壓力的高壓,施加到充滿水和甲烷的微型容器中。他們在兩個超級尖利的鉆石間充滿甲烷和水分子,通過不斷擠壓兩個鉆石的鉆點,獲得了2萬個標準大氣壓的高壓,這比全球海洋最深處—馬里亞納海溝海底處的壓力還要高20多倍。

        研究人員用顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),在常壓下甲烷更像油滴漂浮在水中,甲烷與水并不相溶,但在2萬標準大氣壓下,漂浮的油滴消失不見,甲烷完全溶于水中。他們解釋說,隨著壓力逐漸增加,甲烷分子不斷收縮,而水分子大小保持不變,壓縮后的甲烷分子大小合適后,剛好“嵌入”水分子之間,“溶合”在一起。

        甲烷經(jīng)常被實驗室用來研究排水性油性分子的特性,“甲烷能溶于水”的發(fā)現(xiàn)意味著,其他疏水性分子也能像甲烷一樣在高壓條件下溶于水中。進一步研究甲烷與水在高壓條件下的相互作用,以及甲烷與水溶合后的物理和化學(xué)特性,有助于研究人員尋找全新的工業(yè)溶劑,替代現(xiàn)有價格高昂又對人體有害的溶劑成分。

        研究人員表示,由于實驗創(chuàng)建的高壓條件非常類似于深海海底和太空系統(tǒng),他們可借此構(gòu)建全新模型,研究甲烷等疏水性物質(zhì)在海底世界的行為方式,以及模擬土星、海王星等不同星體,研究這些星體中與生命相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)及其相互作用。(中國科技網(wǎng))endprint

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