刚性十足“极纯水”

作者: 陈夏法(浙江)

你能想象吗?看似软弱无力的水,其实是结构最为牢固的物质之一!

如果有人向你提问:“一根由极纯水表面膜组成的水柱,与一根同样粗细的钢条相比,谁更牢固?”

由于这个问题提得反常,你很可能选择水柱。答案是对的,但你能否说出其中的道理呢?

科学家计算,要弄断一根直径2.5厘米的钢条,只需900千克的力量就足够了,而要弄断一根同样粗细的,用极纯水表面膜构成的水体,从理论上讲,需要950000千克的力量。

水为何有如此惊人的强度呢?简单地说,极纯水表面膜的分子结构是非常严密的,而且分子之间的吸引力非常强。如果世界上有这样一个纯水湖,人们完全可以在湖面上散步、滑行,甚至可以开着赛车奔驰。但是,水的另一个特性是溶解性强,许许多多物质都会溶解于水中,成为水中的杂质。水中一旦有了杂质,哪怕是极少量的气体,水的表面膜的强度就会遭到极大的破坏,因为这些溶于水中的杂质分子插入到了水分子之间,削弱了它们的相互吸引力。

尽管自然界中的水中不可避免地含有杂质,只要我们注意观察,仍然可以看到水表面膜的张力带来的现象。

在水流平静的河、溪水湾里,人们常常可以看到一种长约2厘米的小昆虫,学名叫“水浮子”,农民称它为“河水鬼”。它不潜水,不登陆,成天在水面上时进时退地滑行,仿佛人在滑冰一样。如果仔细瞧,你还会发现:它伸长的脚踏在水面上,已经把水面压得凹陷下去了,而这层水“皮”(表面膜)依然不破。更奇妙的是,甲虫和蜗牛能把身体吸附在表面膜之下,蜗牛甚至能贴着表面膜爬行,就像在墙壁上爬行一样。这一切都是水表面膜的张力在起作用。

水质越纯,表面膜的强度就越高。目前,科学家已能从水体中滤除溶于水中的固体物质分子,但还无法去掉含量极少的气态分子。如果我们有朝一日能获得极纯水的表面膜,那将是非常美妙的:我们可以制造出又轻盈又结实的生活用品,还可以制造出牢不可破的防弹衣,即使在枪林弹雨中也安然无恙。