有一种水,倒在桌子上,水不仅不会到处流,反而会一层层地结冰



有一种水,倒在桌子上,水不仅不会到处流,反而会一层层地结冰,这是什么原理?掰掰热暖手宝里装得就是这种水,可能结冰又怎么发热呢? 我们曾在电视上看过矿泉水或者冰箱的广告,其中有一个镜头一定让大家印象深刻。那就是杯子里的水倒在桌面上,水不会到处流,反而在触碰到桌面之后开始结冰,然后一层一层往上,很快就能形成一个小冰山。 有多少人以为这种结冰镜头是在低温或者能快速结冰的环境中形成的?小编年轻的时候也这么想,毕竟网络上“洒水成冰”的视频还曾风靡一时,让不少人认为,只要环境温度足够低,水撒出去就能瞬间结冰,事实真的如此吗? 其实中国天气网的实验人员在2017年的时候就做过一个实验,来验证网络上不少人拍摄的洒水成冰视频。 拍摄这些视频的人基本都穿着厚衣服,站在雪地里,一看就是在极端寒冷地区,然后将瓶子里的水画圈撒出去,就能看到周围出现一圈白色的冰,在阳光下美轮美奂。 
然而实验人员尝试了泼洒10℃、37℃的温以及90℃的水,结果只有90℃的水出现了视频中的效果,然而这种肉眼可见的“白色冰块”其实并不是冰,连冰碴子都算不上。 因为水滴要能够瞬间变成冰,温度至少要低于-40℃,而且就算满足了这个条件,水离开瓶子后,在空气中停留的时间也只能让水滴的外层迅速结冰,但内部仍然是水。 所以,即便外界温度足够低,倒出来的水也是不能瞬间结冰的,那开头的广告是怎么做到让倒出来的水自己结冰呢? 其实从杯子里倒出来的并不是自来水或者矿泉水,而是冷却的醋酸钠过饱和溶液。这种溶液的制作非常简单,简单在家里就能完成,只需要将小苏打和白醋倒在一起,就可以生成醋酸钠晶体,然后加水,一直加热到沸腾,等到液面上出现一层薄膜,再将这种液体静置冷却,就做好了。 只不过,此时的醋酸钠过饱和溶液处于一种亚稳定状态,此时由于溶质在溶液中不容易形成结晶核心,所以此时醋酸钠过饱和溶液还不会“结冰”。
 但只需要一点小小的刺激,这种溶液稳定平衡的状态就会被打破,让原本无规律运动地溶质迅速集合起来,然后按照晶体特有的次序排列,才会快速“结冰”。 比如试着将手放入这种液体中,很快手上就会长出肉眼可见的白色晶体,或者往里面放一些固态结晶,液体就会从放入的固态结晶那里开始向外结冰。 不管是手还是固态结晶,对于溶液来说都是结晶中心,所以我们看到的结晶都是先出现在这些放入液体的东西之上之后才会向外增加。 而视频中那些往桌子上倒液体,冰块逐渐增高立起来的画面,大家也都能看到,液体不是直接倒在桌子上,桌子上事先已经放了一些晶体颗粒或者冰块,充当结晶中心,液体倒在这些物质上之后,平衡被打破,这样液体才会逐渐不断地往上结冰。 因为“结冰”的这个过程中,醋酸钠过饱和溶液会发热,因此它也叫做“热冰”,而掰掰热暖手宝的原理就是过饱和醋酸钠溶液结晶的原理。 买过掰掰热暖手宝的人应该都知道,掰掰热中除了液体之外,还有一个金属片,每当需要发热的时候,只需要掰动金属片,里面的处于亚稳定状态的过饱和溶液就会在金属片周围开始形成结晶,逐渐地让溶液进入稳定状态,开始放热。 只不过由于掰掰热体积的原因,热度能持续的时间不长,不过好在和暖宝宝相比,掰掰热还能够重复使用,只需要将其重新放入开水壶中,煮上几分钟,让结晶重新变为液体,就能再次使用了。#头条创作挑战赛##我要上头条##热冰##洒水成冰##掰掰热##饱和醋酸钠#



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