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        “燒不壞”的手帕

        2022-04-29 10:23:20鄒欞釋蒿柯宇王耀墀
        發(fā)明與創(chuàng)新 2022年13期
        關(guān)鍵詞:化學(xué)鍵沸點(diǎn)手帕

        ◆徐 海 鄒欞釋 蒿柯宇 王耀墀

        人類對(duì)火的控制使用是舊石器時(shí)代晚期的偉大發(fā)明,人們用火驅(qū)趕野獸、烹飪食物、取暖等,火的發(fā)現(xiàn)和利用是人類文明進(jìn)化的關(guān)鍵因素。然而易燃物稍有不慎,遇到火便會(huì)付之一炬。

        在科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里,我們就有辦法讓易燃的手帕脫離火的“魔爪”。一起來看看,如何使用科學(xué)“魔法”讓手帕“燒不壞”!

        魔術(shù)材料

        無水乙醇、清水、燒杯、量筒、玻璃杯、手帕、鑷子、打火機(jī)。

        魔術(shù)步驟

        1.取相同規(guī)格的空燒杯兩個(gè),其中一個(gè)倒入60 mL無水乙醇,另一個(gè)倒入30 mL清水。

        2.將無水乙醇與清水混合后攪拌均勻,將手帕放入盛有混合液的燒杯中。注意,手帕要完全浸入混合液。

        3.用坩堝鉗將手帕夾起,并自然滴干多余的水分。

        圖1 往兩個(gè)空燒杯中分別倒入無水乙醇和水

        圖2 將手帕完全浸入混合液

        “徐”徐道來

        圖3 夾起手帕直至不再有水滴落(不可用力甩)

        4.點(diǎn)燃手帕并輕輕揮舞,手帕雖被點(diǎn)燃,但并沒有被燒壞。

        圖4 手帕被點(diǎn)燃但未被燒壞

        中南大學(xué)教授 徐 海

        酒精的沸點(diǎn)是78 ℃,而水的沸點(diǎn)是100 ℃。與水相比,當(dāng)手帕被“點(diǎn)燃”后,酒精易從手帕中揮發(fā)出來燃燒,而大部分水仍留在手帕中保護(hù)手帕。此外,在酒精燃燒的過程中,一部分水變成水蒸氣,水分蒸發(fā)會(huì)帶走很大一部分熱量,從而降低手帕自身的溫度,手帕達(dá)不到燃點(diǎn),自然就不會(huì)被燒壞了。

        不同物質(zhì)具有不同的熔、沸點(diǎn),這與形成這種物質(zhì)的微粒之間的作用力的形式有關(guān)。物質(zhì)沸騰時(shí)需要破壞物質(zhì)顆粒之間的作用力,而物質(zhì)顆粒之間的作用力包括化學(xué)鍵和范氏力,其中化學(xué)鍵包括離子鍵、金屬鍵和共價(jià)鍵。

        離子鍵、金屬鍵、共價(jià)鍵鍵能較大,因此以這些化學(xué)鍵形成的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)較高(如金剛石、食鹽和一些金屬等的沸點(diǎn)一般都在800 ℃及以上)。而范氏力的作用力較小,因此以分子間力(范氏力)形成的物質(zhì)一般熔、沸點(diǎn)較低(如冰、干冰等的沸點(diǎn)一般在100 ℃及以下)。

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