2016年2月23日 星期二

史丹福滅蟲記

這是一件令史丹福非常引以為豪的往事,也是一個把化學知識活用於生活的好例子。

想當年,家中蟲禍為患,到夏天時候就會有很多飛蟲。小時候的史丹福年少無知,總喜歡用不同的方法「折磨」那些飛蟲。(小朋友都總是比較變態的。)

有一次,弟弟與我把飛蟲捉起,掉到水上,打算把它們浸死,奈何它們一直浮在水上爭扎。就算我們把飛蟲掉到廁所中再沖水,它們依然頑強地浮在水上,令我們苦惱不已。怎麼辦呢?

弟弟問我:「為什麼飛蟲會浮在水面?」弟弟問了一個非常有意思的問題,令我豁然開朗。飛蟲可以浮上水面是因為水的表面張力(surface tension),而我又記起洗潔精(detergent)可以降低表面張力。於是我把幾滴洗潔精滴了在水中,飛蟲立即失去了爭扎的能力,乖乖地沉下水底。

所以懂一點基本化學知識其實對生活很有用,至少你不會把二氧化硅當成危險品。

詳盡一點的科學解釋(會考程度化學知識)

水是極性(polar)的分子,水分子與水分子間由強大的氫鏈(hydrogen bond)連在一起。所有水分子都受到四面八方的水分子所吸引,為獨表面的水分子例外,它們只受到下面的水分子吸引,上面根本上沒有水分子。所以它們會更緊密地連在一起,盡量減少表面積,形成一層薄膜。我們稱這種力為「表面張力」(surface tension)。飛蟲就是因為這現象而可以浮在水的表面。

洗潔精分子有一個親水性(hydrophilic)的頭及疏水性(hydrophobic)的尾,而親水性又帶負電荷。它們可以包圍油滴,親水性的頭溶在水中,疏水性的尾溶在油中,負電荷令小油滴不能從新結合。所以洗潔精可以把油污化為小油滴,並溶在水中,它就是用這原理來清潔油漬。 因為疏水性的尾不溶於水中,它們會被推到水的表面,而這又會破壞水分子之間的氫鏈,所以就會降低表面張力。

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