揭秘魔术之化学道具

2021-11-21 19:36
作文中学版 2021年11期
关键词:聚丙烯酸钠茶水

黄 奔

神奇的茶水还原术

魔术师泡了一杯清茶,滤出茶叶,随即喝下几口。魔术师用勺子在里面搅拌了几下,茶水瞬间变成了墨水一样的蓝黑色;魔术师又用勺子搅拌了几下,杯中的蓝黑色又神奇地消失了,茶水恢复了原来的清新茶色。

魔术揭秘:

这里涉及化学中常见的氧化还原反应。魔术师在勺子的下端涂上了绿矾(七水硫酸亚铁),因茶水中含有单宁酸(鞣酸),第一次搅拌时,单宁酸遇到绿矾中的亚铁离子后立刻生成单宁酸亚铁,单宁酸亚铁的性质很不稳定,很快被氧化,生成单宁酸铁的络合物而呈现蓝黑色。魔术师同时也在勺子的上端涂了具备还原性质的草酸,第二次搅拌的时候勺子浸入茶杯更深,三价的铁离子遇到了草酸,被还原为二价的亚铁离子并生成草酸亚铁沉淀,溶液的蓝黑色便消失了,重新显现出茶水原本的颜色。

如梦似幻的人造雪花

魔术师拿出一个白色纸杯,说他能从杯子里变出雪花,说罢取了一些清水倒进空纸杯,晃了几下,随后魔术师从纸杯里抓出了一把把洁白的雪花。

魔术揭秘:

当然水是不会自动变成雪花的,魔术的玄机在于纸杯。原来魔术师事先在杯底涂了一层白色粉末——聚丙烯酸钠,它是一种彼此交联成空间网状结构的长链聚合物。当聚丙烯酸钠粉末遇到水时,水分子通过毛细作用及扩散作用进入其中,聚丙烯酸钠随之离解为带正电的钠离子和带负电的高分子离子链。由于高分子离子链上的羧酸根间的静电排斥力,聚丙烯酸钠的结构伸展(或溶胀)开来。而聚丙烯酸钠内外部的钠离子浓度差形成的渗透压使得水分子进一步渗透进来,形成水凝胶。因此,聚丙烯酸钠吸水后体积会膨胀数倍,使得原来的粉末变成片片洁白的“雪花”。

凭空消失的勺子

魔术师端来一杯温水,只见他拿起手边的勺子不断在水杯里搅拌,可是这一次水并没有发生任何颜色或者状态的变化。这时魔术师不再搅拌,而是把勺子从水中取出,人们惊奇地发现勺子的前端竟然消失了。

魔术揭秘:

勺子消失并不是因为水中添加了不可思议的物质,而在于勺子本身,这只勺子虽然也是金属制作的,却不是我们常见的不锈钢或者铝合金,而是一种熔点非常低的奇特金属——镓。镓是一种银色金属,在元素周期表中位于第31 位,和铝是一族的“亲戚”。镓的熔点只有29.8℃,人体体温就能使镓缓缓熔化,而在温水里制成勺子的固体镓很快就会熔化为液体并沉入杯底,给人们以勺子凭空消失的错觉。

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