颠覆常识!油性物质在高压下溶于水
时间:2017-12-07

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  科技日报北京8月29日电(记者聂翠荣)油水不相容是众所周知的常识,但最近却发现或颠覆了这个常识。据“物理学家”28日报道,英国爱丁堡大学的科学家们创造了一个高压条件,并首次发现甲烷的排水也可以溶解在水中。类似的方法或其他疏水性分子和水溶性,研究开发各种新型环保低成本工业溶剂。

  在最新一期“科学进展”中,科学家模拟了一个高压,相当于深海海床和行星如天王星和海王星的压力,应用于充满水和甲烷的小容器。他们在两颗超级尖锐的钻石之间充满了甲烷和水分子,通过挤压两颗钻石,他们在海洋最深处获得了比马里亚纳海沟底部压力高2万个大气压的压力。而且还高出了20倍。

  研究人员用显微镜观察到,在大气压力下,甲烷漂浮在水中更像油滴。甲烷不溶于水,但在20000bar时,漂浮的油滴消失,甲烷完全溶解在水中。他们解释说,随着压力逐渐增大,甲烷分子不断缩小,而水分子的大小保持不变。压缩后的甲烷分子尺寸适当后,它们就被嵌入水分子中并一起溶解。

  甲烷经常被实验室用来研究排水油性分子的性质。甲烷可溶于水中的发现意味着其他疏水分子也能像甲烷一样在高压下溶解于水中。进一步研究甲烷与水在高压下的相互作用以及甲烷与水的物理化学特性,将有助于研究人员找到新的工业溶剂,并替代现有的昂贵且有害的溶剂成分。

  研究人员说,由于实验所产生的高压条件与深海海底和空间系统非常相似,因此可以建立新的模型来研究水下世界中的疏水物质如甲烷的行为,以及模拟不同的恒星,如土星和海王星,这些恒星中与生命有关的化学物质及其相互作用。

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