热点新闻

“紧紧抱团”的水分子，形成了能供人类使用千年的能源

admin2022-11-07 05:41 187人已围观

简介“紧紧抱团”的水分子，形成了能供人类使用千年的能源

我们生活在一个多水的世界里，无论在哪里都可以见到水，一个马铃薯含有 80% 的水，一头牛含有 74% 的水，西红柿、葡萄、橘子的 90% 全是水。

水有很多古怪的脾气，大多数液体遇冷都要压缩，水在零度结冰时却要膨胀，增大原来体积的 10%，这就是为什么冰会浮在水面上。

人们可能不会注意到，水的这个“怪脾气”正是保障地球生命形成、延续的重要条件。因为如果不是这样，冰块将下沉，湖泊和海洋从底部结冰，上面失去了冰层的覆盖，水的热量不断地散失，形成更多的冰块，过不了多久，整个海洋都会结成冰，这样的条件不可能孕育生命，即便有地球生命的繁衍，也不会是现在的这个样子，地球生命史将完全改写，自然不可能有我们的今天。

“紧紧抱团”的水分子，形成了能供人类使用千年的能源

图源：pexls

水分子还有一个奇怪的特性，它由一个较大的氧原子和两个小氢原子组成，其中的 “氧大哥”不仅抓住两个“氢弟弟”，还喜欢去抓其他水分子中的“氢弟弟”，甚至像跳舞那样，不断地交换着舞伴，交换之频繁，甚至达到每秒钟几十亿次。

表面上一杯平静的水，里面的世界却是热闹非凡，正因为水分子之间有一种亲和的交换力，它们彼此黏合在一起，形成小至水滴、水片和细流，大至水坑、湖泊和海洋，而不会离散开去。水分子彼此的黏合还有一个令人意想不到的结果，这就是“水合物”的出现。

由几个水分子结合，可以形成一种奇特的水合物。水分子如变魔术般地，先彼此黏合形成一个骨架，搭起一个笼子，再把其他物质，如烃类分子甲烷俘获进这个笼子里，如下图所示。

“紧紧抱团”的水分子，形成了能供人类使用千年的能源

虽然这两种分子间没有形成真正的化学键合，不能把它称为化合物，但这种物质却非常稳定，这种物质就叫可燃冰。可燃冰的外貌像冰，它是由众多水合物挤压在一起所形成的。由于它的生成条件不在常态之下，人们很难在日常生活中见到它。

“紧紧抱团”的水分子，形成了能供人类使用千年的能源

可燃冰

19 世纪初，英国两位化学家在研究氯气时偶然发现，当氯分子被冰所包围时，能形成一种很特殊的物质，他们给这种物质起名为氯水合物，从此，氯水合物被人们发现。到了 20 世纪 30 年代，人们在天然气输气管道中发现了一种奇异的冰状物，一开始，这种冰状物让天然气公司很头疼，在为天然气脱水时，他们不得不特意增加一些技术设施，去除这些冰状物，以免阻塞输气管道。

然而正是这种叫天然气公司讨厌的冰状物却可以在海底长存，直到 20 世纪 60 年代人们才认识到，这种物质就是一种水合物，它是天然气与水在高压低温下形成的。它的外表像冰，又像固体酒精，点火就可燃烧，就把它称为“可燃冰”。

“紧紧抱团”的水分子，形成了能供人类使用千年的能源