隔熱材料原則上可以通過加壓使其金屬化。在純水的情況下，這估計需要48兆巴的壓力(大約是大氣壓的4800萬倍)，這超出了目前的實驗?zāi)芰Γ赡苤淮嬖谟诖笮托行腔蚝阈堑膬?nèi)部。在新的研究中，捷克科學(xué)院有機化學(xué)和生物化學(xué)研究所和其他地方的化學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，通過在水與堿金屬反應(yīng)時大量摻雜電子，可以制備出金屬水溶液。
捷克科學(xué)院有機化學(xué)和生物化學(xué)研究所的資深作者Pavel Jungwirth教授說：“向水中扔鈉是最受歡迎的學(xué)校實驗之一，也是許多視頻的主題。”
眾所周知，當(dāng)你把一大塊鈉扔進水中時，你得到的不是金屬水，而是立即發(fā)生的實質(zhì)性爆炸，摧毀了你的儀器。“為了控制這種強烈的、出于實驗室目的的、相當(dāng)適得其反的化學(xué)作用，我們采取了相反的方法；我們沒有把堿金屬加到水里，而是把水加到了金屬里。”Jungwirth教授和他來自捷克共和國、美國、德國、埃及和日本的同事將一滴鈉鉀(NAK)合金暴露在少量水蒸氣中，這些水蒸氣開始在其表面凝結(jié)。
他們解釋說：“我們的實驗是用室溫下呈液態(tài)的NaK合金實現(xiàn)的，它以大約每10秒一滴的速度從微噴嘴滴入真空室，背景水蒸氣壓力可調(diào)到毫巴的幾分之一。”
“由于真空室中沒有水蒸氣，NaK液滴只有銀色的金屬光澤。沒有可見的顏色是因為堿金屬既不具有d電子，也不具有f電子，而d電子和f電子都不受光學(xué)激發(fā)的影響。當(dāng)真空室中的水蒸氣壓力增加到0.0001毫巴時，足夠的水吸附到新形成的NaK液滴的表面，使它們的表面層幾乎立即變成金色。金色可持續(xù)5秒，之后，隨著水的繼續(xù)吸附，顏色逐漸變?yōu)楣陪~色，持續(xù)2-3秒。最終，水滴失去金屬光澤，變成紫色/藍色，最后變成白色--后者是由于金屬和水反應(yīng)形成了一層堿性氫氧化物層。他說：“整個過程持續(xù)約10秒，在此期間，液滴不斷增長，并最終達到直徑5毫米的大小。然后，由于重力的作用，它從毛細管末端脫落，隨后立即開始形成新的液滴。
研究人員利用X射線光電子能譜證實了金屬水的存在。“我們的研究不僅表明金屬水確實可以在地球上產(chǎn)生，而且還表征了與其美麗的金色金屬光澤相關(guān)的光譜特性。”
參考文獻
P.E. Mason et al. 2021. Spectroscopic evidence for a gold-coloured metallic water solution. Nature 595, 673-676; doi: 10.1038/s41586-021-03646-5
http://www.sci-news.com/othersciences/chemistry/metallic-water-solution-09915.html
捷克科學(xué)院有機化學(xué)和生物化學(xué)研究所的資深作者Pavel Jungwirth教授說：“向水中扔鈉是最受歡迎的學(xué)校實驗之一，也是許多視頻的主題。”
眾所周知，當(dāng)你把一大塊鈉扔進水中時，你得到的不是金屬水，而是立即發(fā)生的實質(zhì)性爆炸，摧毀了你的儀器。“為了控制這種強烈的、出于實驗室目的的、相當(dāng)適得其反的化學(xué)作用，我們采取了相反的方法；我們沒有把堿金屬加到水里，而是把水加到了金屬里。”Jungwirth教授和他來自捷克共和國、美國、德國、埃及和日本的同事將一滴鈉鉀(NAK)合金暴露在少量水蒸氣中，這些水蒸氣開始在其表面凝結(jié)。
他們解釋說：“我們的實驗是用室溫下呈液態(tài)的NaK合金實現(xiàn)的，它以大約每10秒一滴的速度從微噴嘴滴入真空室，背景水蒸氣壓力可調(diào)到毫巴的幾分之一。”
“由于真空室中沒有水蒸氣，NaK液滴只有銀色的金屬光澤。沒有可見的顏色是因為堿金屬既不具有d電子，也不具有f電子，而d電子和f電子都不受光學(xué)激發(fā)的影響。當(dāng)真空室中的水蒸氣壓力增加到0.0001毫巴時，足夠的水吸附到新形成的NaK液滴的表面，使它們的表面層幾乎立即變成金色。金色可持續(xù)5秒，之后，隨著水的繼續(xù)吸附，顏色逐漸變?yōu)楣陪~色，持續(xù)2-3秒。最終，水滴失去金屬光澤，變成紫色/藍色，最后變成白色--后者是由于金屬和水反應(yīng)形成了一層堿性氫氧化物層。他說：“整個過程持續(xù)約10秒，在此期間，液滴不斷增長，并最終達到直徑5毫米的大小。然后，由于重力的作用，它從毛細管末端脫落，隨后立即開始形成新的液滴。
研究人員利用X射線光電子能譜證實了金屬水的存在。“我們的研究不僅表明金屬水確實可以在地球上產(chǎn)生，而且還表征了與其美麗的金色金屬光澤相關(guān)的光譜特性。”
參考文獻
P.E. Mason et al. 2021. Spectroscopic evidence for a gold-coloured metallic water solution. Nature 595, 673-676; doi: 10.1038/s41586-021-03646-5
http://www.sci-news.com/othersciences/chemistry/metallic-water-solution-09915.html
