17個藏在生活中的魔幻化學反應，看到上癮

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2018-03-20偵探



為什么有人覺得科學無趣晦澀？因為TA從沒想過，也沒有人告訴TA，生活中存在萬千奇妙的現象，而它們都可以在科學中找到解釋。

飛機上不能帶水銀的原因



水銀（金屬汞）會穿透金屬鋁表面的一層具有保護作用的氧化膜，使鋁發(fā)生快速而持續(xù)的氧化，動圖中冉冉升起的物質就是鋁氧化后的產物。

這就是為什么在飛機上禁止攜帶水銀的原因，因為對于鋁來說水銀就像一個黑洞，飛機外殼使用的鋁完全禁不住水銀的進攻。

水銀的心跳



這個實驗需要把水銀浸泡在重鉻酸中，并用一根鐵釘接近水銀表面但不碰到。重鉻酸使水銀（金屬汞）氧化，產生一層氧化汞。水銀表面的氧化汞減少了水銀的表面張力，使得水銀液滴變得更扁平。

變得扁平的水銀表面就可以接觸到遠處的鐵釘。水銀和鐵釘接觸后使鐵氧化，同時自己還原復又成為金屬汞。重新變回金屬汞后表面張力增加，水銀液滴變得更圓潤飽滿。因此這個反應就這樣反復進行，使得水銀有了“心跳”。

斑馬圖案的起源



斑馬身上的圖案，和一個奇特的反應——B-Z振蕩反應（BZR）有關。B-Z振蕩這個著名的反應是第一類被發(fā)現的化學振蕩反應，它一般需要溴和一種酸作為反應物。

這個反應背后有個悲傷的故事。

B-Z振蕩反應的B代表的是一個人名Belousov（別洛索夫）。20世紀50年代，前蘇聯(lián)化學家別洛索夫在研究人體內葡萄糖的化學反應時發(fā)現了這個振蕩反應。可是，那時候的化學家普遍認為化學振蕩反應是不可能發(fā)生的，他們認為化學反應就像球自然地從山上滾下來然后達到平衡一樣，是不可能自發(fā)地沿著山坡上下滾來滾去的。

因此，別洛索夫的兩次投稿都以“無法解釋機理”及“不可能”的原因而被退了回來，無法發(fā)表在一流的學術期刊上。別洛索夫心灰意冷之下退出了科研圈。

1961年，前蘇聯(lián)的一個生物物理學畢業(yè)生 Zhabotinsky（扎鮑廷斯基）重新研究了這個反應，用丙二酸代替了檸檬酸，并且對這個反應的機理作了一些解釋，使得B-Z振蕩反應真相大白，而他的姓的首字母也被加到了這個反應的名字中。

B-Z振蕩反應永遠地改變了人們對科學的認識，原來化學反應不一定要保持在平衡態(tài)。更重要的是，這個反應證實了計算機之父阿蘭圖靈對于形態(tài)發(fā)生的猜想，解釋了斑馬、蜥蜴等生物身上條紋的來源——自組織而不是有序的統(tǒng)一控制。

法老之蛇



這個酷炫詭異的實驗其實也會發(fā)生在煙花中。硫氰酸汞遇熱燃燒，產生藍色的火焰和蜿蜒如蛇的固體產物。燃燒產物之一的硫化汞會接著和空氣中的氧氣反應，產生有毒的水銀。因此不建議在家做法老之蛇實驗。

尿不濕的秘密



你小時候用過尿不濕嗎？尿不濕吸水的秘密就在于聚丙烯酸鈉。

聚丙烯酸鈉是一種高分子化合物。當聚丙烯酸鈉遇到水的時候就會變成固體啫喱，它可以吸收自身重量200-300倍的水分，因此具有吸附和固定水分子的功能。

碘鐘反應



碘鐘反應（Iodine clock reaction）是一種經典的化學振蕩反應。碘鐘反應有許多變式，其中一個所需的原料是碘化鉀、淀粉和硫代硫酸鈉。

碘鐘反應的本質是因為，一開始遇到淀粉能變藍的單質碘被某個反應轉化成了碘離子，而碘離子遇到淀粉不能顯示顏色。而當這個反應所需的另一個原料被消耗完以后，這個反應立刻停止，而碘離子得以重新形成單質碘，產生經典的碘藍反應。

交通燈反應



這個像交通燈一樣變色的反應屬于化學鐘，和前文中的B-Z振蕩反應、碘鐘反應一樣也屬于振蕩反應。

交通燈反應需要用到葡萄糖、氫氧化鈉、靛藍胭脂紅和水。靛藍胭脂紅是一種酸堿度指示劑，當溶液ph值低于11.4時，靛藍胭脂紅顯示藍色，ph值高于13時顯示黃色。靛藍胭脂紅同時也是氧化還原指示劑，當發(fā)生還原反應時會變成黃色。

初始時溶液是黃色的。隨著燒瓶的搖晃，空氣中的氧氣溶解到溶液中，少量靛藍胭脂紅被溶液中溶解的氧氣氧化變成紅色；如果所有靛藍胭脂紅都被氧化，溶液就會變成綠色；如果將溶液靜置，那么靛藍胭脂紅就會被堿性的葡萄糖溶液還原，變回黃色。這就是“交通燈”這個名字的來源。

燃燒的火柴



火柴頭里含有紅磷、硫和氯酸鉀。紅磷產生的熱使氯酸鉀分解產生氧氣。氧氣進一步和硫發(fā)生化學反應，燃燒產生的短暫火焰就可以被用來點亮蠟燭了。

人血豆腐



知道被蝰蛇咬了以后你的血液會發(fā)生什么事嗎？只需要一滴蝰蛇蛇毒，一個培養(yǎng)皿中流動的血液會像動圖里這樣變成一塊血膏?？赐昴愕难菏遣皇且材塘?？

憑空消失的泡沫塑料



泡沫塑料飯盒里的常見原料聚苯乙烯可以在丙酮里溶解。為什么一大塊泡沫塑料看起來消失了？因為泡沫塑料里大部分都是氣體，實際上固體成分很少。

大象牙膏



這個孩子們最愛的經典實驗過程需要把熱水、酵母粉倒入含有肥皂液、過氧化氫和食用色素的容器中。

酵母在其中的作用是催化劑，它們可以消除過氧化氫產生的氧氣，產生巨多泡泡。這個放熱反應的結果就是你看到的沖天“牙膏”。

爆炸的血液



人的血液里含有過氧化氫酶。雙氧水，也就是過氧化氫會和血液中的過氧化氫酶發(fā)生反應。過氧化氫酶會使過氧化氫快速分解為水和氧氣，氧氣產生了動圖中的泡沫。

所以身上有傷口時不能用雙氧水消毒的原因，你懂了吧。

干冰蘑菇彈



干冰就是固態(tài)的二氧化碳。洗潔精會包裹住干冰升華產生的二氧化碳，產生一個巨大的泡泡。

錫疫



你知道嗎，錫是一種具有“雙重人格”的物質。金屬錫有2種結構：白錫是正方晶結構的，具有金屬性質；而灰錫是是粉狀的，沒有金屬性質。

當白錫遇到灰錫，就會自動變成灰錫。這個過程有個恐怖的名字—— “錫疫” 。

隱秘的粒子之舞



云室是偵測游離輻射的粒子偵測器，你可以在自己家里建一個（點我看怎么建）。

出現在云室里的這些隨機線條是氡-220變?yōu)獒?，繼而變成鉛時釋放出的2個α粒子（氦-4的原子核）劃出的抽象畫。

你的身邊時時刻刻都有這些來自宇宙的射線在跳隱秘的舞蹈，只是你看不到而已。

燈泡的終點



當燈泡即將壽終正寢時，燈泡里的鎢絲會融化，這會造成短路。在這短暫的短路過程中，燈泡會發(fā)出最后一次的榮光閃耀。

這就是為什么燈泡會亮一下再滅掉，原來它也會“回光返照”啊。

傳奇化學家的研究初體驗



只要把銅質的硬幣放到硝酸里就會產生這個絢麗而有毒的反應。銅遇到硝酸會被馬上氧化，產生綠色的溶液，和棕色有毒的二氧化氮氣體。二氧化氮氣體遇水溶解后會使溶液變成漂亮的藍色。

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文科生默默過來來贊一波……

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理科生過來看看

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心理科生路過勉強看懂了一些

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沒圖片 是我沒更新嗎？