【元素家族】从化学看宇宙、地球、人类的过去和未来

楼主:英雄超子 时间:2015-09-18 20:33:00 点击:331749 回复:3932
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  仅仅看看我们身边,电脑、手机、书籍、纸张、洗发水、可乐瓶、家具、玩具,或者还有各种各样的包装袋、五颜六色的衣服以及女人身上琳琅满目的装饰品,只要你无聊到极致,我相信你能数出不下几百种不同的物体。

  


  ?到了户外,你看到了几百种的植物、动物、昆虫,它们都是如此不同。当你走向森林、山峰、甚至大海,如果你很幸运,你会发现琥珀、化石、贝壳,甚至捡到宝石,这些自然世界的物体和之前我们看到的人工制造品完全不同。

  


  ?然而当我们仰望星空,看到了月亮以及距离我们亿万光年之外的星球,我们会想到,在那些不同的世界里,又会有什么样神奇的物质,这些物质会和我们身边的东西相似吗?还是完全不同?

  


  ?很早之前就有智者在思考这样的问题:世界上千奇百怪的物体是不是由一些最简单的基本组分组成的呢?就好比:26个字母可以写出文学巨著,一系列的音符就可以演奏出交响乐。古希腊人有人认为世界是水组成的,有人认为是火,干脆有人综合了一下,认为有四大元素:水火土气。我们中国人比希腊人高明一点,提出五行学说:金木水火土,也是为了说明万事万物是由一些基本的事物组成的。

  


  很幸运,虽然他们现在都成为我们嘲笑的对象,但是他们的思想是正确的。现在我们知道,不管是宇宙深处,或者是山顶海底,还是我们身边的人造材料,都是由100多种元素组成的。我们已经知道,定情信物中的钻石和烧剩下来的木炭,原来是一种东西;

  

  


  盛在碗里的美食和你的排泄物,也都是由同样这些元素组成的,只是排列方式发生了变化;甚至连那种神圣的、可以激发人类爱情的多巴胺,其化学组成与我们的气体排泄物也差不了太多。

  



  ?从四五种元素到现在的100多种,这是一段有趣的历史,其中也有很多波折和误解,要把一些元素从化合物中分离出来,其难度超过了当时人的想象。但是很遗憾,这其中,中国人的贡献约等于0。这恐怕不仅仅是李约瑟的难题可以解释的,或者干脆把责任往满鞑子身上一推了事。这其中应该有一些更深层次的问题,值得我们去思考,去学习。

  


  ?到了今天,人类正处于文明的十字路口,一方面我们看到局部的战争和贫困在折磨着我们的同类,甚至人类自身的劣根性也让大部分人类受制于意识形态、大众传媒、金融资本的洗脑和统治;另一方面我们也看到了人类巨大的机会与潜力,尤其是我们人类文明的领导者:美国文明已经开始带领我们探索太空。尽管从宇宙的尺度来看,我们还仅仅走了一小步,但却是人类发展的明灯。多年以后,人类会感谢NASA,但是没人会记得当年白宫、华尔街里的弄潮儿。

  


  从化学的角度来说,宇宙中的物质和地球上的物质一样,大多数都是由几十种元素组成的,这对我们来说是好事:宇宙并没有那么可怕和神秘。我们可以利用地球上的物质进入太空,也可以利用宇宙中的物质来补给自己。因此,从地球和宇宙中元素分布的角度去看人类未来的发展,这是一个很有趣的话题,我愿意从这方面去启发自己思考。

  


  ?我准备从1号元素氢开始,一个一个元素写下去,我将尽可能写的贴近生活,让大家容易看懂,而又天马行空,让大家和我一起思考。我给自己定的目标是写到26号元素铁,但是如果只写到8号元素氧就写不下去了,也请大家理解我,并对我提出宝贵的质疑和建议,毕竟我的能力有限;当然,如果我能打上无尽鸡血写到79号元素金,那一定是因为我对于金钱的狂想;如果我能最终写到92号元素铀,那一定是由于大家给我的支持。

  

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楼主英雄超子 时间:2015-09-18 20:34:48
  【元素家族连载1】氢的发现史:老宅男or百万富翁

  氢的英文名Hydrogen,意思是形成水的物质。确实,作为水的组分之一,氢存在于我们身边的点点滴滴,一个人每天的饮水量大约为2.5kg,其中就有将近300g的氢。然而在历史上,水被长期当做一种元素,导致氢竟然很迟才被分离出来并被认识到这是一种元素。

  

  (西方人试图用四元素来解释世界,这种观念一直沿袭到现在的很多电脑游戏的设计中)

  自从公元前恩培多克勒提出“水、火、土、气”四元素以后,水是一种不可分割的元素就成为西方世界的铁律。一直到了16、17世纪,一些医生、药剂师偶然发现,金属落到酸里面,会有一些气体产生,这种气体可以燃烧。18世纪,英国化学家普利斯特里发明了排水集气法,把这种可燃气体收集起来,这个英国人是个十足的逗比,他把这种可燃气体和空气混合在一起装在试管里,碰到朋友来访,就演示给他的朋友看,只见他一点火,试管立马吐出长长的火舌,并发出震耳欲聋的爆炸声,将他的朋友们吓一跳,他把他的道具叫做“爆鸣气”。(这样的实验我们在家里也可以做)

  这样的事情他干了很多次,终于有一天,他发现演示之后的试管里会出现一些露珠,一开始他以为是试管没有擦干净,或者是因为英国的空气太潮湿。他后来把试管擦的很干净,也用了干燥的空气,还是发现有水滴,他就推论,金属碰到酸液产生的可燃气体可以燃烧生成水。但是他保持了他逗比的个性,没有继续研究下去。

  

  (普里斯特利,其实他是一个化学家、神学家、政治理论家、教育家。)

  真正对氢气进行了深入研究的,还得请出我们今天的主人公:卡文迪许,一个英国老宅男。他终身未婚,把自己一个人宅在家里,不是整天游戏和看岛国片,而是每天捣鼓瓶瓶罐罐,直到他死前一天,他还在做实验。他是如此孤僻,以至于他和他的仆人都要通过书信来交流。他的成就又是如此巨大,他的同胞牛顿提出了万有引力定律,而他第一个得出了引力常数G的数值,并推算出了地球的密度。他还在在电学方面有很多的成果,但是由于一直没有发表,都被欧姆、法拉第、库伦等人捷足先登了,一直到几十年后的麦克斯韦得到了他的文稿,大家才发现这个宅老头是如此之牛,麦克斯韦感叹:“卡文迪许几乎预料到电学上所有的伟大事实。”

  读到这里,可能很多朋友会以为这个宅老头可能就是个穷酸书生吧,但其实……他是一个百万富翁。有一次他的仆人说缺钱,他直接开了张支票:5万英镑。

  每次看到这里,我都不禁感叹唏嘘。看看我们身边,改革开放的30余年就是财富积累的30余年,慢慢的,一部分人先富起来了。富裕了以后,人对待生活的态度也在不断变化,一部分人确实在用自己的财富反哺社会,帮助身边的人;也有一部分人觉得自己还不够富裕,跟阿猫阿狗相比,自己还有很多不如意的地方,因此在“致富”的道路上越走越远;更多的人开始沉湎于金钱的享乐,忘记了自己曾经的梦想。其实我们应该想想,人生的目的是什么?高者胸怀宇宙,狭者至少也应该追求自己的兴趣爱好。我真心希望,我们的社会在高速发展了30余年以后,应该出现更多的人追求自身价值,实现自己的梦想。


  

  (一辈子在自己家里做实验的隐者:亨利*卡文迪许)

  回到我们的宅老头吧,卡文迪许首先发现不管变换什么样的酸液,一定量的金属只能产生一定量的可燃气体,他还确定了可燃气体的比重只有空气的9%。他继续仔细研究了一下普利斯特里的恶搞实验,不仅是定性的重复爆炸去吓唬别人,而是用不同比例混合可燃气体和空气,反复做定量实验研究这些爆炸。这个时候,瑞典人舍勒和英国逗比普里斯特利已经发现了氧气,卡文迪许就用纯氧代替空气进行试验,他不仅证明,试管里的露珠就是水,而且证明了2体积可燃气体和1体积纯氧恰好化合成水。这其实可以宣布水不是元素,是可燃气体和纯氧的化合物了。可惜的是,我们的宅老头是燃素学说(关于什么是燃素,我们写到氧的时候再具体说)的笃信者,他竟然认为可燃气体=水+燃素,而氧气自然就=水-燃素。


  

  (卡文迪许用来收集氢气的装置)


  所幸没过一两年,法国大牛拉瓦锡用天平打破了燃素理论,终于确定了可燃气体和氧一样,都是元素,而水是化合物,他用氢(Hydrogen)来命名可燃气体,意思是形成水的物质。终于,从恩培多克勒到拉瓦锡,人类用了2000多年的时间,才终于打破了“水是一种元素”这样的认识,人类认识自然是一条多么艰苦曲折的道路啊。

  不管怎样,卡文迪许对于氢元素发现的贡献是最多的,拉瓦锡没有跟他抢功,把氢元素发现者让给了卡文迪许,让我们永远铭记这位伟大的老宅男吧。
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楼主英雄超子 时间:2015-09-18 20:36:14
  很喜欢逛煮酒,一直潜水,第一次发帖,希望大家支持!
  从化学的角度来说历史和未来,应该属于本版的范畴吧。
  如果大家觉得好,我就继续更新!
  • 101班纪律委员: 举报  2016-02-26 14:55:06  评论

    MARK,+10086
  • 荒漠流浪001: 举报  2017-04-08 12:32:21  评论

    留个爪,好找
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楼主英雄超子 时间:2015-09-19 09:03:59
  【连载2】宇宙元素:氢


  氢是宇宙中最多的元素,从质量来看,它占宇宙质量的75%,而由于其他元素更重,从原子数来看,它占宇宙质量的90%。也就是说,在宇宙的任何地方,都能够看到氢。
  这要从宇宙的起源说起,现在公认的理论认为,宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸,在大爆炸之后,宇宙开始膨胀,并慢慢冷却,夸克开始结合为质子、中子。事实上,在第一个质子形成的时候,我们就可以说氢元素诞生了,这时候宇宙刚诞生0.00001秒;在第一个质子俘获了一个电子的时候,我们就可以说,第一个氢原子诞生了,这时候宇宙刚诞生30万年左右。我们可以理解:为什么宇宙中这么多氢,其实只是因为氢原子太简单了。


  

  (宇宙大爆炸,你可以不相信它,但这是目前最受公认的理论,拥有众多观测结果的支持。你如果需要挑战它,不仅需要指出它的缺陷,而且需要自己的假说也能符合现有理论所能解释的所有事实。这就是科学方法,它从来不认为自己的理论是绝对正确的,而只是人类现有能力所以达到的阶段性认识。)


  众多的氢原子在引力作用下不断聚集在一起,在压力达到足够大的时候,四个氢原子开始聚合成一个氦原子,并向太空射出第一道恒星的光芒,第一代恒星诞生了,这时,宇宙大约已经诞生2亿年了。这些恒星就如同元素加工厂一样,把氢元素作为原料,不断的聚合成氦和更高的元素,但是不会高过26号元素铁。越大的恒星加工燃烧的速度越快,它们也会死的越快,足够大的恒星在死亡的时候,会进行一次超新星爆发,只有在超新星爆发中才可以诞生高于26号元素铁的重元素,比如79号元素金。因此,钟爱金银首饰的中国大妈和家藏金砖的贪官都得感谢亿万年以前的超新星爆炸。
  另一方面,宇宙中仍然剩下这么多氢,这说明我们的宇宙还很年轻,因此人类在年轻的宇宙中应该将眼光看向遥远的太空,充满开拓的激情,而不是忙于内斗纷争和奢侈浪费。


  

  (1054年爆发的超新星,被沈括记录下来,据说当时连续一个月夜晚都不用点灯。图中的蟹状星云就是当年超新星的遗迹。)


  向宇宙进发不是嘴上说说,亟待解决的问题就是能量。事实上,姑且不论走向太空,就是当前人类的发展,新能源也是大家重点关注的对象。氢的燃烧热是所有化学能源里最高的,而且它燃烧后的副产物是水,清洁环保,因此现在很多火箭发动机都采取液氢和液氧作为燃料。但是化学氢能源不能作为新能源的发展方向,首先,化学燃烧能的能量有限,最多支持人类前往木星。要去更远的地方,考虑到人类的寿命是有限的,必须利用到核能或更高层次的能源。更重要的是要获取纯氢,也得花费能量,根据能量守恒定律,相当于把别处的化学能转移到液氢里,在燃烧的时候再释放出来,而其中的生产、储运、转移过程又得耗费巨大的能量。近年来的新能源开发中,充满了这种闹剧,违背热力学第一定律和第二定律的笑话比比皆是,提交的报告只是关注了某一个点的能量获取,而没有统计整个生产链条的投入产出比,甚至连水变油这种玩笑也能被人关注。欺负主管部门不懂科学,除了骗取经费,没有丝毫结果,这不能不说是人类的悲剧。

  

  (号称以氢作为能源的汽车,可能从局部看来是很有价值的,可以给某些人带来商机,但是从人类文明的整体来说,是无意义之举。)


  热核氢能源才是真正的发展方向,人类在氢弹中已经见识到了热核氢能源的威力,这相当于人类开始尝试自己制造并运用太阳的伟力,但是如何将其控制并有效运用还是个难题,这就是低温核聚变。地球表面的70%是海洋,海水中0.015%是重水,将这些重水中的氘提取出来不是非常难的事情,这是上帝赐给我们的宝贵资源,有人计算过,如果将海水里的核能全部开发出来,相当于整个海洋里装满了石油。
  为了开发核聚变的能量,世界各国已经投入了天文数字的经费,而且还呈几何级数上升。最近的消息,瞬间的输出输入比可以大于1了,这是一个标志性的事件,之前的输入能量一直是大于输出能量的,也就是说入不敷出,瞬间的输出输入比大于1证明凭借目前的科技手段是可以净获取能量的,如果这种模式能复制到更长的时间,就意味着成功。不管怎样,目前人类还有着很长的道路要走。


  

  (EAST装置,用于研究低温超导核聚变,位于合肥的中科院等离子体所。)
  • 二度梅: 举报  2016-01-20 15:12:55  评论

    大爆炸是公认吗?大爆炸也就是一种假说吧
  • 乌龙球LYD: 举报  2016-03-09 10:48:37  评论

    为什么是四个氢转化成一个氦,转化过程中质子是怎样变成中子的,质子上的正电荷哪里去了?
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楼主英雄超子 时间:2015-09-19 19:20:24
  【元素家族-连载3】宇宙元素:氢(星际穿越不再是梦)


  宇宙诞生至今已经100多亿年了,第一代恒星已经寥寥无几。而第一代恒星在死亡以后,喷发出众多气体,有些继续集聚在一起,又形成第二代、第三代恒星,以及环绕它们旋转的行星、卫星等。我们的太阳就是一颗第二代或第三代恒星,我们地球上的石头、铜铁以及其他元素,都是来自于几十亿甚至一百多亿年前的恒星喷发出来的物质凝聚而成的。

  

  (原始地球,当时太阳系还很混乱,到处是小行星等不速之客,地面上如同地狱。但这些元素都来自于之前的一次恒星爆发。)

  然而在我们的地球上,氢的丰度(丰度不是丰满或丰收的程度,而是元素的相对含量)只排在第九位,非常之少,这是什么原因呢?原来,地球和木星、土星等巨行星相比,实在是一颗太小的行星了,引力太小,像氮气和氧气这种密度大一些的气体可以受到吸引留在大气层,而像氢气、氦气这种很轻的气体在漫长的岁月中就慢慢散逸到宇宙太空中了。

  
  (太阳系最大的行星:木星,其质量相当于另外七大行星的2.5倍。)


  而像木星这种巨行星,由于它们有足够强大的引力,可以将很轻的氢气留下来,因此它实际上是一颗氢的星球。木星的表面是一层很浓厚的大气,厚度可能有3000公里,在大气层下面,是一层很厚的液态氢层,再下面是科学家们设想的固体金属氢层。
  你说什么?氢不明显是非金属吗?怎么你跟我说金属氢?难道氢气也能像金属一样发出银光闪闪的金属光泽?

  

  (据说很多物质冷却到绝对零度左右都会变成金属态。)

  其实,从化学的角度来说,金属意味着这种元素的原子易于失去电子,氢原子只有一个核外电子,原子核对它的控制很紧,在一般的情况下,氢原子只能以共价键的形式与其他原子共享电子。而在压力非常大的情况下,原子与原子之间的距离已经被压缩到了很小的地步,每个原子核周围都有十几个其他原子,这时候这些电子就可以像金属中的电子一样,在原子核的间隙中自由穿行,这就是金属氢。事实上,科学家在实验室里依靠高压已经得到了金属氢,只是压力一恢复,又回复到原来的状态。
  人们设想,如果能得到可以储存的金属氢,由于金属氢的密度是液体氢的7倍,那将是更加灵巧优秀的燃料。当然它肯定也会被用于战争,科学和人文,有时候确实是矛盾的。

  

  (有朝一日,我们会有能力把木星剖开,获取其中的金属氢资源吗?)

  未来,人类走向太空,木星将是非常重要的一个中转基地,可以供星际飞船补充氢这种核燃料。更何况木星的卫星:欧罗巴上有着丰富的水资源,真是风水宝地啊。
  第一代恒星喷发出的另一些气体散布在宇宙空间,由于引力不够,无法聚集成恒星,就形成了尘埃云,虽然我们说是“云”,但是大多数要比我们地球上美丽的云彩可要稀薄几万倍,其中最主要的物质就是氢。
  这些尘埃云给我们未来的宇宙航行带来了很多不确定性因素,尽管它们很稀薄,但是对于高速飞行的星际飞船来说,就好比是高速的子弹,而且由于他们特别稀薄,也很难被提前发现,这真是宇宙中的黑暗杀手。

  

  (猎户座马头型尘埃云,看起来气势磅礴,如同徐悲鸿笔下的天马行空。)


  办法总比问题多,1960年,美国物理学家巴萨德提出了一种冲压发动机,他利用一个巨大的漏斗,里面有一个巨大的磁场,用以将星际尘埃粒子收集起来,传递到发动机内部,作为核聚变发动机的原料,核聚变产生的辐射作为动力从尾端发射出去。就这样,星际尘埃从拦路虎变成了原料仓库,而且是取之不尽用之不竭的。人们设想,有了这样的飞船,人类可以在20年内穿越3万光年的路程到达银河系中心。在人类的有生之年,星际穿越也不再是梦想。
  有一部科幻作品《宇宙过河卒》,讲的就是一个利用巴萨德发动机的飞船失控了以后,一直飞到了宇宙尽头,其中探讨了宇宙中的人性观、时空观,以及……男女观,的确很有意思。

  

  (幻想中的巴萨德冲压发动机飞船,星际遨游,你也可以的。有人能帮忙把图中的美国国旗P成五星红旗吗?)



  • 开拖拉机兜风: 举报  2016-01-18 01:02:34  评论

    很好很有意义!
  • serpant123: 举报  2016-04-13 15:13:00  评论

    老外这个思维真不错啊,用冲压发动机来解决星际尘埃这个问题。高手啊
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作者:市井无为 时间:2015-09-19 20:44:07
  好,值得一看,希望能坚持写下去
楼主英雄超子 时间:2015-09-19 21:00:02
  @市井无为 2015-09-19 20:44:07
  好,值得一看,希望能坚持写下去
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  谢谢!我会坚持的!
  现在已经写到碳了。
作者:jdm2462 时间:2015-09-19 22:34:42
  喜欢科学文章,更喜欢你的写作风格。支持“英雄超子”
  • DUOLAAMENG123: 举报  2016-05-12 21:03:58  评论

    楼主应该是物理学高材生,是否是研究天体物理的? 写的很好,通熟易懂
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作者:matl169 时间:2015-09-20 04:44:53
  不错的角度,楼主加油。
楼主英雄超子 时间:2015-09-20 13:21:13
  @jdm2462 2015-09-19 22:34:42
  喜欢科学文章,更喜欢你的写作风格。支持“英雄超子”
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  谢谢!以后每天晚上更新一篇吧。
楼主英雄超子 时间:2015-09-20 19:38:20
  【元素家族-连载4】你真的了解水吗?

  既然说到氢,就不能不谈到水,因为氢是形成水的物质嘛。的确,虽然氢可以和各种物质形成多样的化合物,但是地球上,水是含氢量最大的物质,也是跟我们人类生活关系最密切的物质。

  水实在是我们太常见不过的物质,地球表面71%被海洋所覆盖,也因此,地球在宇宙中拥有独特的蓝色;而人体内几乎也是这个比例都是由水组成的,这实在是巧合,有个日本人据此写了一本书《水告诉你答案》,其中甚至提到水可以听懂人类的语言。我可以负责任的告诉你,这本书中大部分都是伪科学,如果你要相信他,概不负责。


  

  (我们的第一个家园,会是最后一个吗?)

  然而水又实在是非常神奇的物质,水的凝固点是0摄氏度,沸点是100摄氏度,都在我们地球的温度范围附近,因此我们经常可以看到冰、水、雪、霜、云、雾、蒸汽等不同形态的水,也曾让我们的诗人们诗兴大发,留下传世名句。


  

  (仁者乐山,智者乐水。山不在高有仙则灵,水不在深有龙则灵。山和水都是中国古代知识分子的精神食粮。)

  我们使用的质量单位“克”就是根据水的密度来的,一克的重量大约相当于一立方厘米水在室温的质量。而其实水的密度在不同温度下是变化的,水的密度在4摄氏度的时候最大,温度更高或者温度更低,它的密度都会下降。因此即使冬天水里结冰,在水不是太深的江河湖里,水底的温度会是4度,水里的鱼不会冻死。如果水的密度变化不是这样,地球上的海洋就很难支持生命如此长期的进化。


  

  (想象中的三叶虫时代,距今约5.6亿年,统治世界3亿年之久。海洋是地球生命的摇篮,这大部分是由于水的特性。我们目前对于海洋的认识还很浅薄,比如我们对海底的厌氧性生物感到惊奇,对于水母等很多海洋生物,还有很多奥秘在等待着我们。人类还远未占领地球表面29%的陆地,对于海洋、海底更是谜团多多,“人类是地球的统治者”这句话实在是一个笑话。)

  水结成冰以后,冰是浮在水上的,这说明水的固体比液体要轻,这实在是一个特例。这其中的原因是因为“氢键”让固态的冰内部形成了三维四面体网状结构,这种结构对于空间的利用率较小。

  冰比水轻只是“氢键”的魔力的一个很小的表现,“氢键”在各个方面都影响了很多物质的物理化学性质。甚至影响到DNA的形成,DNA之所以可以以双螺旋结构稳定存在,其中就是依赖于氢键而存在。


  

  (DNA的双螺旋结构,之所以能稳定,是由于碱基之间存在氢键。)

  2013年,中科院国家纳米科学中心“拍摄”到了“氢键的照片”,证明了“氢键”绝非科学家脑里幻想出来的,而是真实存在的科学事实。


  

  (“氢键”的照片,其中黄色为重点标志出的“氢键”。很多事物都是首先存在于科学家的理念之中,在普通人看起来,他们的一些想法和疯子没什么两样。但是只要坚持理性分析、推理,最终一定会被事实证明。)

  水的电离常数是10的负14次方,这导致pH值的设计,水的pH值就是7,这实在是一个不大不小的数字。如果水的电离常数太小,(比如氨的电离常数是10-30)则很多化学反应会更加慢,生命的活动会更加缓慢,没有灵性;如果水的电离常数过大,则生命毁灭的速度会更快,甚至根本没有足够的时间形成生命。


  

  (水的电离过程,这一简单的可逆过程影响了亿万种化学反应,以及在此基础上的生命过程。)

  水是一种万能溶剂,很多种化学物质都能溶解在水中,这让地球表面的海洋成为了一个天然的化学反应釜,利用这么大的反应釜最终制造出了DNA,这就不是稀奇的事情了。这也让化学化工产业没有那么复杂,中国的很多化学轻工业就是从小作坊开始的,这一点和英国、德国等发达国家没什么两样。目前工业用水价格是3-6元/吨,如果很多溶剂不是水的话,这些小老板永远没有机会发财,中国的山寨轻化工业也很难发展到今天。


  

  (太多的物质可以溶于水,可以说一大部分的化工行业就是围绕着水来开展的,下一篇我们会抽空谈谈化工产业的水性化趋势。)

  “佛观一钵水,八万四千虫”。地球上,只要有水的地方就有生命的出现,一滴水放到显微镜下,是一个小小世界。原始生物、藻类、细菌、甚至病毒面目各异。可以想象,这个小小世界里,也有生态平衡,只不过这种生态平衡的速度比我们宏观生物圈的速度要快得多。人类的破坏力有时候会渗透到这小小世界里,比如08年的太湖蓝藻事件。


  

  (08年的太湖卫星照。我公司的“已婚第一帅”告诉我:“有水的地方就有细菌,这是杀菌剂的商机。”我公司的“仙人”告诉我:“应顺其自然。”人类的历史就是用一种打破平衡去治理之前的平衡破坏,这就是“发展”吧。天何言哉!)

  地球上虽然水域覆盖很广,但是却极不平衡,存在很多的缺水地区,比如山区、沙漠。随着人类文明的继续扩张和发展,淡水将成为越来越珍贵的资源。将水资源充足地方的水调动到缺乏的地方,将成为未来的商机。三峡工程和“南水北调”展示了人类文明的智慧和战天斗地的劳动热情,虽然受到一些质疑:人类的浅薄将遭到大自然的教训。但是这应该就是发展吧,用一种imbalance去改变之前的imbalance。另一方面,水最多的地方在海洋,但是却都不是淡水,海水淡化是近年来各国投入很大的工程之一,如果能够大规模应用,其产业意义不亚于可控核聚变。


  

  (沙特阿拉伯的沙埃拜海水淡化厂俯瞰图。既然能淡化海水,自然处理人体排泄物就不是难事,太空旅行中,不可能携带大规模的淡水,必须有设备循环利用尿和人体排出的汗液。)

  看完地球以后,宇宙中的水资源如何呢?很遗憾,距离地球比较近的几个星体都没什么水,月球是一个光秃秃的星球;金星的大气中全是酸雨,要治理它几乎等于去治理地狱;火星的表面覆盖着一层氧化铁,所以通红通红;更远处,几个气体行星主要由氢、氦组成,可以作为核聚变料,但是对于我们人类这种小生命来说,水才是生命之源。太阳系之外,我们知道仅仅在银河系就有2000亿颗和太阳一样的恒星,那里可能有和我们太阳系一样的行星世界,其中可能有和地球一样的海洋星球,但那是太遥远的事情。


  

  (星汉灿烂,未来我们将去向哪里?我认为,哪里有水,我们就应该向哪里进发。)

  所幸,离我们不远处(这里的“远”是对于不远未来的人类来说),有一颗这样的星球,它的表面虽然没有液态水,但是却有100公里厚的冰层,人们猜想,说不定在冰层覆盖的下面有液体海洋,在这液体海洋中会存在生命。这就是木卫二:欧罗巴。

  这颗卫星激起了人类无限的遐想,克拉克经典的《太空漫游系列》(已经被拍成电影,和后面情节相关的第二部被译为:超级太阳神,正宗标题党啊。)中,成为宇宙人的大卫鲍曼将木星引燃成一颗恒星,让木卫二上的生命得以迅速发展,他称之为:Something wonderful!

  不管怎样,这颗卫星将和木星一起,成为我们未来太空旅行的中转补给站。


  

  (木卫二的幻想图,受到木星强大的引力,人类幻想上面会有高达200km高的喷泉,完爆所有人工景象。我希望中国政府应尽早宣布对木卫二的占有权,未来上面的水资源会很值钱。)

  小结一下吧,70%由水组成的我们可能觉得水是很稀松平常的,但其实水的理化参数只要相差一点点,可能就不会有生命的诞生。这可以诉之于“人择原理”:如果宇宙不是这样,就不会有我们这么sb的生命在这里谈论这些事情。

  (旁白)上帝:哈哈哈!

  

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作者:u_94633158 时间:2015-09-20 19:51:37
  @英雄超子 2015-09-18 20:36:14.0
  很喜欢逛煮酒,一直潜水,第一次发帖,希望大家支持!
  从化学的角度来说历史和未来,应该属于本版的范畴吧。
  如果大家觉得好,我就继续更新!
  —————————————
  很喜欢
  
作者:u_94633158 时间:2015-09-20 20:05:45
  很好的科普,赚钱除了养家外,真应该做点科学研究之事
  
我要评论
楼主英雄超子 时间:2015-09-20 20:12:02
  @u_94633158 2015-09-20 20:05:45
  很好的科普,赚钱除了养家外,真应该做点科学研究之事
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  微斯人,吾谁与归!
  像咱这样想法的人多了,中国就强大了。
  • 陌城往事: 举报  2016-03-17 23:26:32  评论

    出于天性吧,我也挺喜欢科学的,探讨未知,思索人生,深入研究,多么美好的想法,可惜现实给我一巴掌,还是算了,继续拜读
  • serpant123: 举报  2016-04-13 15:21:34  评论

    评论 陌城往事:同意,穷人忙生计;富人忙着装逼或者继续盘剥辨认 中国文化造就有钱人的消费不会是科学研究探索
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楼主英雄超子 时间:2015-09-21 14:01:05
  晚上有应酬,今天中午提前发。
楼主英雄超子 时间:2015-09-21 14:05:12
  【元素家族-连载5】水性化:让我们的世界更加健康


  上一篇我们提到了水是一种万能溶剂,但是很遗憾,我们的化学物质远不止一万种,不管是天然的和人造的,总有很多化学物质是不溶于水的。而且很让人头疼的事情,这些化学物质对我们的生活、生产又是很必要的,比如美食中的添加剂,家装油漆中的活性物质,为美女加妆添彩的化妆品,豪车中让我们的皮具、饰品更加鲜亮的添加剂,在各种各样的包装上起粘结作用的胶水等等。在人们还没有办法用水去溶解它们的时候,我们只能用其他类型的溶剂去稀释溶解它们,但是很不幸,很多的溶剂就是对人体有害的,比如甲苯,比如四氯乙烯等。这些溶剂的挥发性都很强,如果被人们吸入体内,则会对人体产生危害。这些溶剂类的物质和其他可以挥发出来对人体有害的物质统称为VOC(挥发性有机物)。

  


  值的庆幸的是,我们的化学家们已经帮我们在解决这些潜在的危害问题了,他们发现大多数溶剂都是烃类,也就是亲油的,活性物质可以溶于溶剂是因为相似相溶,那么可以说很多活性物质也是亲油的。而我们知道油类的东西是不能溶于水的,在家里我们就可以尝试一下,把油倒在水里,油会浮在水上。那么有没有一种东西能作为油类物质溶于水的介质呢?还真有,这就是表面活性剂,它既含有亲油的基团,也含有亲水的集团,可以同时溶于水和油,也就可以帮助油分散在水里。
  其实,人类接触表面活性剂很早了,4000年前,人们就发现羊油和草木灰混合在一起,可以做成肥皂,肥皂就是最早的表面活性剂。

  

  (赶紧用肥皂吧,再过一些年头,这东西估计只能存在于“同志之爱”的口头禅中了。)
  表面活性剂是一种很神奇的东西,根据不同的需要,它具有润湿、渗透、流平、乳化、起泡、消泡、增溶、分散、增稠、清洗等作用,可谓八面威风。我们今天只谈谈它的乳化性能,那就是如何将不溶于水的物质溶解到水里,做成“乳液”。
  随着应用化学工作者的开发,目前全球表面活性剂的产量已经超过1500万吨。很多应用都已经通过使用表面活性剂而水性化了,比如我们用的洗发水、我们家里装修时用的乳胶漆,大家尽可以放心,都不会对我们有VOC危害。

  

  (乳胶漆已经水性化,请大家放心。)
  但是,还是存在着一些领域,我们的工程师们还正在努力。他们不光在面对技术上的难题,更多的时候是在面对使用习惯、利益集团甚至法律法规这几座大山。
  大部分农药的活性物质都是不溶于水的,过去乳油剂型的农药在市面上占据最多,大多数含有芳烃溶剂,一些溶剂比如DMF等甚至有致癌作用。这样的剂型对人体有害,也很难分散开,容易形成残留。也难怪我们的当家主妇们在清洗蔬菜水果的时候,要花费大量的时间去冲洗,才能让自己放心。目前,我国已经停止批准乳油新剂型的申请,为水剂类的农药开发指明了方向。

  

  (开发环保型农药剂型,希望我们的主妇们可以放心蔬菜水果无农药残留。)
  我们尝试过想往农药里推广道康宁的“超级润湿剂”,这种药剂可以加强农药的渗透性能,提高药效,减少农药的用量。事实上,这种产品在澳洲、美国已经大规模开始应用了。但是很遗憾,我们遇到的问题不是产品本身的问题,而是各种各样的利益集团。我们尝试往农资站、农药厂、农药助剂厂推广过,但是他们都没有兴趣,原因很简单,如果他们使用这种产品,那么他们的生意就会受到严重影响。

  

  (左边是油剂农药,中间是乳化液类的农药,右边是加了“超级润湿剂”的农药,可以看到,右边的叶面上的药剂渗透的很快,作用范围大得多。这种“超级润湿剂”估计要等到中国农业大田化、产业化以后才有商机。)
  金属制品存在于我们身边的方方面面,从矿石里冶炼出来金属,到加工成我们需要的消费品,需要我们的工人师傅们将金属切割加工成我们需要的形态。在加工过程中,需要用到金属加工液,起到润滑、冷却、清洗、防锈的功能。过去的金属加工液是矿物油基的,现在我们的工程师开发出了合成型金属加工液,将矿物油乳化,甚至不用矿物油。这样不仅会节省成本,而且会更加安全。

  

  ( 铝合金冷轧过程中使用的轧制油是金属加工油(液)的一种。铝锭加工成铝卷是热轧,用的是乳化液;而用热轧出来的铝卷再进行冷轧,则用的是轧制油(火油)。过去这个市场一直被矿物油基型轧制液占据,现在正在开发新型水基轧制液,希望帮助铝加工产业节省成本,让我们的工人更加安全的生产,敬请期待。)
  跟我们日常生活关系更大的就是我们身边的涂料了,相信每个人都感同生受,我们小时候家里装修的时候,都能闻到那种“甜甜”的香味。现在我们的工程师已经成功帮助我们将墙上的乳胶漆做成水性的了,所以你在装修的时候,大可不必担心你家墙上刷的乳胶漆,而是更应该关注你的家具和地板,因为现在水性的木器漆还处于开发起步阶段。

  

  (新房装修,最应注意的是家具和地板的气味。)
  同样值得注意的是地坪用的涂料,我清楚的记得,当公司地下停车库的地坪在施工的时候,身处17楼的我们也可以闻到很浓郁的味道,更低楼层就不用说了。那医院,学校和幼儿园的地坪呢?

  

  (幼儿园的地坪,你希望让孩子开心玩耍的时候,吸入可怕的溶剂吗?)
  可喜的是,今年财政部、国家税务总局从2月1日起对于施工状态下挥发性有机物(VOCs)含量大于420g/L的涂料征收消费税。(详情请参阅:http://www.vchale.com/GoldenChemical/203879551_1_47ac9c4f4795f7c45e893326d80e647b.html
  今年7月1日起,深圳全面禁用严重危害市民身体健康的溶剂型涂料(油漆)、胶粘剂等不合格装饰装修材料,成为在全国率先限制溶剂型涂料(油漆)销售和使用的城市。
  从目前看起来,溶剂型涂料被取代是大势所趋,涂料水性化过去被技术难题所困扰,但是在政策指引和法规压力之下,研发新型的水性涂料必定会成为非常明显的商机。
  从我们消费者出发,我们在家庭装修的时候,能不能跟设计师、装修公司指出:为了家人的健康,我不用溶剂型涂料。我们在面对社区物业的时候,能不能坚定信念:我们不会为了1毛钱物业费,而允许你们使用溶剂型涂料,伤害我们的孩子。


  

  (河北晨阳,一家本土企业,一直以来致力于开发水性涂料。虽然面临跨国企业进入中国的巨大压力,在目前的形势下,晨阳必将有很大的发展潜力。我们希望更多的企业加入涂料水性化的趋势,成就我们美好的明天。)


  关于“氢”以及水的故事,我们已经说了很多了。其实氢只是最简单的元素,因为他的简单得到了众多物理学家的关注,尼尔斯*波尔提出氢原子的模型而获得了诺贝尔奖。但是到了下一个元素:氦,一个氦原子内部有一个氦原子核和两个电子,由于三体问题不可解,物理学家的兴趣就不那么浓了,因此化学家会更加关心后面的故事,敬请期待。
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作者:江上苇 时间:2015-09-21 14:27:16
  很不错的技术贴,就让你占便宜骗个红脸去啦……
作者:一汀烟雨杏花寒12 时间:2015-09-21 14:48:41
  哎!养肥再看了。写的真好
  
楼主英雄超子 时间:2015-09-21 17:22:45
  @江上苇 2015-09-21 14:27:16
  很不错的技术贴,就让你占便宜骗个红脸去啦……
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  斑竹大驾光临,荣幸之至!我一定更加努力!
作者:tekey 时间:2015-09-22 09:18:56
  顶一个
  
作者:E2875C 时间:2015-09-22 11:30:35
  技术贴马克之
  
作者:摇曳的路标 时间:2015-09-22 11:42:15
  好帖收藏
  
作者:killywen 时间:2015-09-22 12:32:29
  @英雄超子 2015-09-20 19:38:20
  【元素家族-连载4】你真的了解水吗?
  既然说到氢,就不能不谈到水,因为氢是形成水的物质嘛。的确,虽然氢可以和各种物质形成多样的化合物,但是地球上,水是含氢量最大的物质,也是跟我们人类生活关系最密切的物质。
  水实在是我们太常见不过的物质,地球表面71%被海洋所覆盖,也因此,地球在宇宙中拥有独特的蓝色;而人体内几乎也是这个比例都是由水组成的,这实在是巧合,有个日本人据此写了一本书《水告诉你答......
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  特斯拉说,物质粒子比想象中的复杂的多,都是有生命的。
  水是一种粒子。当然让它展现出来生命特征,还没这么容易。
作者:aqing_05 时间:2015-09-22 12:34:14
  作为一个化学工作者,这必须顶起啊
作者:jmjsan 时间:2015-09-22 15:22:53
  @英雄超子 :本土豪赏8朵鲜花(800赏金)聊表敬意,对您的敬仰如滔滔江水连绵不绝。
    楼主这么赞,更新这么勤快,打赏一下楼主以示鼓励吧!【我也要打赏
楼主英雄超子 时间:2015-09-22 21:51:26
  @英雄超子 2015-09-20 19:38:20
  【元素家族-连载4】你真的了解水吗?
  既然说到氢,就不能不谈到水,因为氢是形成水的物质嘛。的确,虽然氢可以和各种物质形成多样的化合物,但是地球上,水是含氢量最大的物质,也是跟我们人类生活关系最密切的物质。
  水实在是我们太常见不过的物质,地球表面71%被海洋所覆盖,也因此,地球在宇宙中拥有独特的蓝色;而人体内几乎也是这个比例都是由水组成的,这实在是巧合,有个日本人据此写了一本书《水告诉你答......
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  @killywen 2015-09-22 12:32:29
  特斯拉说,物质粒子比想象中的复杂的多,都是有生命的。
  水是一种粒子。当然让它展现出来生命特征,还没这么容易。
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  你好,在其他帖子里读过你的文字。久仰!
  特斯拉有没有说过这句话我需要证实一下,对于粒子有没有生命,凭我现在的认知水平还无法理解。
  关于生命,我了解的情况是目前很难进行明确的定义,在“传说中的雪焰”的帖子中他也提到了这一点。
  水不是粒子,而是由粒子组成的,所以你的意思到底是水分子有生命呢?还是宏观物质的水有生命呢?
楼主英雄超子 时间:2015-09-22 21:55:20
  @jmjsan 2015-09-22 15:22:53
  @英雄超子 :本土豪赏8朵 鲜花 (800赏金)聊表敬意,对您的敬仰如滔滔江水连绵不绝。
  楼主这么赞,更新这么勤快,打赏一下楼主以示鼓励吧!【 我也要打赏 】
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  感谢!
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楼主英雄超子 时间:2015-09-22 22:09:49
  【元素家族-连载6】太阳元素——氦

  这不是首先在地球上发现的元素。

  牛顿用三棱镜发现了原来白光是由七种颜色的光组成的,化学家本生和物理学家基尔霍夫这一对好基友让不同元素的盐在本生灯上燃烧,发出的光芒通过三棱镜,发现每种元素都有属于自己的一套特征光谱,从此以后,光谱分析成为化学家趋之若鹜的风潮,并发现了很多新元素,这些细节我们后面会详细讲。

  

  (牛顿第一个用三棱镜打开了光的魔盒,接下来的几个世纪里,光是波还是粒子的论战让人类对于光,甚至对于时间空间的认识都前进了一大步。而对于化学,牛顿之后的本生、基尔霍夫开创了光谱化学。)

  日全食是天文爱好者和天文学家甚至所有科学家的盛宴,月球挡住了太阳本影,将太阳的外围清楚的暴露在太空里,地球上的人们得到了宝贵的机会去研究太阳大气甚至太阳以外的东西,人们会不远万里,奔波到最适合观测日全食的地方,历史上很多科学发现都是在日全食的机会下发生的。最有名的莫过于爱丁顿远道跋涉到南半球观测日全食,发现太阳的引力确实让远处的星光发生了偏折,证明了爱因斯坦广义相对论是正确的。


  

  (每次日全食都牵动着万千科研工作者的心,太阳好比一座宝库,有太多的奥秘等待着人类去发掘。)

  1868年8月18日也是精彩的一天,法国天文学家让逊来到印度把望远镜对准了太阳观察日全食,希望观测日珥。他让阳光通过了当时最流行的分光镜,在光谱中,他找到了一条从未发现过的黄线。两个月以后,其他人也在太阳光谱里发现了这条新线。按照当时大家的认识,发现了新的特征光谱意味着发现了新元素。由于这条线从来没有在地球上的物体里找到过,大家都认为这是只有在太阳上才存在的元素。大家猜想,正是因为太阳上有这种元素,才能发光发热,因此以希腊文的太阳(helios)来命名它,这是人类第一次在地球以外发现新元素。


  

  (古希腊的太阳神叫赫利奥斯,他每天早晨从东方升起,乘着四匹喷火的马拉的金车在天空运行,傍晚在西方落入瀛海。他的儿子法厄同觉得好玩,也想驾驶他的金车练练手,结果被烧死。如果你管不住自己的孩子,可以给他讲法厄同的故事吓他,比老虎、警察的效果会好很多。)

  20多年以后,人们几乎已经遗忘了这件事。苏格兰化学家拉姆塞发现了惰性气体氩,他想让氩跟别的元素化合,都以失败告终。有一天他正忙得焦头烂额,有人告诉他把钇铀矿放到硫酸里以后会冒出很多气体,让他看看是不是氩。拉姆塞把这些气体收集起来,让他们通过高温的镁粉,去除了氧气和氮气。然后他观测剩下的气体的光谱,确实里面有氩的光谱,但是同时又发现了一条黄线,一开始他以为是钠,化学家都是强迫症,他想:“我又没把管子洗干净,该死的食盐又出现了。”然而,当他仔细清洗过装置以后,那条黄线还是存在着,而且和钠的黄线始终保持一定的距离。“该死,我的分光镜坏了!”拉姆塞开始抓狂,他又去折腾他的分光镜。


  

  (忙得焦头烂额的拉姆塞,后面还有很多他的故事。)

  又是好几百次尝试,他尝试了所有的办法,这条黄线一直存在,而且始终和钠的黄线保持一定距离。终于他开始陷入癫狂了:“是不是上帝在跟我开玩笑?”拉姆塞甚至开始这样想,因为自从本生和基尔霍夫开始,物理学家和化学家就知道钠的双黄线谱线是有一定不变的位置的,即使你从高山上、大海里找到的不同的钠盐,甚至观测太阳,其中的双黄线光谱也一定会出现在同样的位置!

  最后他实在没招,把装有气体的管子邮寄给了好朋友克鲁克斯,过了几天,得到了好朋友的电报:“您请过来看看吧,你那管子里就是氦!”

  太阳元素终于在地球上被发现了!


  

  (氦光谱)

  

  (钠光谱,与氦光谱的黄线差不了多少,但是这一点点是逃不过科学家的火眼金睛的。科学之路上,必须要有钻牛角尖的精神。)

  为什么之前一直没有被发现呢?其实空气里是有氦的,但是实在太少,才2.5ppm。而钇铀矿里的氦又是从哪儿来的呢?原来铀是一种放射性元素,它每时每刻都在放射出三种射线:α射线,β射线和γ射线,其中α射线就是氦原子核,所以氦原子核也叫α粒子。α射线是一种穿透性很弱的射线,甚至用一张纸就可以挡住它,α射线在捕捉到一些自由电子以后,就形成了氦原子。因此在放射性物质周围,经常会发现很多的氦元素。从宏观上看,被封闭的天然气里面经常会有氦气,截至现在,发现的氦气储量最大的地方在美国的大平原底下,氦气含量最多的地方竟然可以达到7%。


  

  放射性重元素放射出的射线里面就有α粒子,其实就是氦原子核。
  • u_109399991: 举报  2016-12-21 11:20:56  评论

    原来楼主是按元素周期表来写的。给楼主提个建议:在把元素周期表上的元素写完之后,可以作个元素发现编年史,把元素按发现的时间顺序更个表,这样好方便大家知道哪种元素是在哪一年发现的。我上初中的时候看过一本前苏联的科普读物《元素的故事》,从那以后对化学发自内心的喜欢
  • 峰暴队贝贝: 举报  2017-01-06 13:40:24  评论

    大胆假设,小心求证,实事求是,扎实肯干的科学家值得全人类尊重。
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楼主英雄超子 时间:2015-09-22 22:11:59
  为了增加趣味性,每篇后面附送小测试,轻松加愉快!
  今天的问题:


  问题1:
  最早在太阳光谱中发现氦谱线的是:
  A) 拉姆塞
  B) 让逊
  C) 牛顿
  D) 克鲁克斯

  问题2:
  氦谱线跟哪种元素的谱线比较相似,容易搞混:
  A) 氢
  B) 氧
  C) 钠
  D) 钾
作者:标记收藏 时间:2015-09-23 00:10:05
  哈哈,让逊,钠。化学也很好玩,涨知识。
楼主英雄超子 时间:2015-09-23 08:42:40
  @标记收藏 2015-09-23 00:10:05
  哈哈,让逊,钠。化学也很好玩,涨知识。
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  要是回复里面也能发起投票就好了啊,呼叫斑竹!@江上苇
作者:killywen 时间:2015-09-23 10:43:42
  @英雄超子 2015-09-20 19:38:20
  【元素家族-连载4】你真的了解水吗?
  既然说到氢,就不能不谈到水,因为氢是形成水的物质嘛。的确,虽然氢可以和各种物质形成多样的化合物,但是地球上,水是含氢量最大的物质,也是跟我们人类生活关系最密切的物质。
  水实在是我们太常见不过的物质,地球表面71%被海洋所覆盖,也因此,地球在宇宙中拥有独特的蓝色;而人体内几乎也是这个比例都是由水组成的,这实在是巧合,有个日本人据此写了一本书《水告诉你答......
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  killywen 2015-09-22 12:32:29
  特斯拉说,物质粒子比想象中的复杂的多,都是有生命的。
  水是一种粒子。当然让它展现出来生命特征,还没这么容易。
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  @英雄超子 2015-09-22 21:51:26
  你好,在其他帖子里读过你的文字。久仰!
  特斯拉有没有说过这句话我需要证实一下,对于粒子有没有生命,凭我现在的认知水平还无法理解。
  关于生命,我了解的情况是目前很难进行明确的定义,在“传说中的雪焰”的帖子中他也提到了这一点。
  水不是粒子,而是由粒子组成的,所以你的意思到底是水分子有生命呢?还是宏观物质的水有生命呢?
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  过奖了。其他帖子说点军事历史。我还不懂分子原子。
  你继续讲吧。我只是提供下自己观点,希望能对楼主有益。
  • u_109399991: 举报  2016-12-21 11:22:10  评论

    貌似特斯拉现在的和神棍差不多,很多搞永动机之类东东的人都假借他的名义,然后又把他吹的神乎其神。
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楼主英雄超子 时间:2015-09-23 11:54:47
  @英雄超子 2015-09-20 19:38:20
  【元素家族-连载4】你真的了解水吗?
  既然说到氢,就不能不谈到水,因为氢是形成水的物质嘛。的确,虽然氢可以和各种物质形成多样的化合物,但是地球上,水是含氢量最大的物质,也是跟我们人类生活关系最密切的物质。
  水实在是我们太常见不过的物质,地球表面71%被海洋所覆盖,也因此,地球在宇宙中拥有独特的蓝色;而人体内几乎也是这个比例都是由水组成的,这实在是巧合,有个日本人据此写了一本书《水告诉你答......
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  killywen 2015-09-22 12:32:29
  特斯拉说,物质粒子比想象中的复杂的多,都是有生命的。
  水是一种粒子。当然让它展现出来生命特征,还没这么容易。
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  @英雄超子 2015-09-22 21:51:26
  你好,在其他帖子里读过你的文字。久仰!
  特斯拉有没有说过这句话我需要证实一下,对于粒子有没有生命,凭我现在的认知水平还无法理解。
  关于生命,我了解的情况是目前很难进行明确的定义,在“传说中的雪焰”的帖子中他也提到了这一点。
  水不是粒子,而是由粒子组成的,所以你的意思到底是水分子有生命呢?还是宏观物质的水有生命呢?
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  @killywen 2015-09-23 10:43:42
  过奖了。其他帖子说点军事 历史 。我还不懂分子原子。
  你继续讲吧。我只是提供下自己观点,希望能对楼主有益。
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  科学和人文应该更好的结合,这也是我写这个帖子的目的。
  大家一起探讨吧。
作者:南海吹沙 时间:2015-09-23 14:16:02
  @英雄超子 3楼 2015-09-19 09:03
  【连载2】宇宙元素:氢
  氢是宇宙中最多的元素,从质量来看,它占宇宙质量的75%,而由于其他元素更重,从原子数来看,它占宇宙质量的90%。也就是说,在宇宙的任何地方,都能够看到氢。
  这要从宇宙的起源说起,现在公认的理论认为,宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸,在大爆炸之后,宇宙开始膨胀,并慢慢冷却,夸克开始结合为质子、中子。事实上,在第一个质子形成的时候,我们就可以说氢元素诞生了,这时候宇宙刚诞生........
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  好文,
作者:天鹅太肥 时间:2015-09-23 14:30:41
  @英雄超子 11
作者:红色之猪 时间:2015-09-23 14:59:49
  好文章,楼主加油
  
作者:遇到潜力股 时间:2015-09-23 15:18:26
  。。。。。
作者:东城2014 时间:2015-09-23 15:32:19
  值得收藏,楼主加油!
  
作者:一种蚀心之痛 时间:2015-09-23 16:44:20
  不错不错!值得那些整天只知道追韩剧日剧脑残剧的宅男腐女们认真一读。
  
作者:一种蚀心之痛 时间:2015-09-23 16:47:25
  此贴学问高深,内容丰富,属专业性质,对于整天追这星那剧的少男少女犹如天书一般看不懂!不过我却对此贴极度欣赏!
  
  • 拙嘴: 举报  2017-03-02 10:49:08  评论

    中国的青少年还是缺乏学习精神,哪能比得过美国呢?本人虽然是文科生出身,但是这种科普性的文章还是看得懂的,而且觉得很有意思。
我要评论
作者:妹子我硬了 时间:2015-09-23 16:47:56
  楼主快更!难得一见的好文,本人就是化学专业的,感觉楼主说的和我想的很多都不谋而合。元素的不同本质是质子和电子的数目不同。或者楼主可以从电子这个角度出发探讨一下。。。
  
作者:bleachmen 时间:2015-09-23 17:02:07
  mark~
楼主英雄超子 时间:2015-09-23 17:07:32
  @妹子我硬了 2015-09-23 16:47:56
  楼主快更!难得一见的好文,本人就是化学专业的,感觉楼主说的和我想的很多都不谋而合。元素的不同本质是质子和电子的数目不同。或者楼主可以从电子这个角度出发探讨一下。。。
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  握手,欢迎多提意见啊!
  就是你的ID能改一下吗?
作者:秋天的原野333 时间:2015-09-23 17:48:35
  支持下楼主,希望你将元素周期表写完,,,,,,
楼主英雄超子 时间:2015-09-23 19:32:52
  @秋天的原野333 2015-09-23 17:48:35
  支持下楼主,希望你将元素周期表写完,,,,,,
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  一定的,我会加油的!
楼主英雄超子 时间:2015-09-23 19:36:52
  【元素家族-连载7】盗取天火----使用太阳元素

  氦被发现之后,因为它几乎不和别的元素反应,很长时间内没有什么突出的应用。最容易被人想到的是,因为氦气很轻,仅仅比氢气重一点,所以可以用于飞艇。现在的我们说到飞艇可能会觉得挺稀有和怪僻,但是在20世纪初可是非常时髦的玩意,富人和有身份的人都以坐飞艇为荣。当时甚至有这样的航线,用飞艇从欧洲直飞美国,兴登堡号就是其中最著名的一个,号称飞艇界的泰坦尼克。


  

  (兴登堡号,1936年纳粹德国举办奥运会,兴登堡号甚至给希特勒涨了很多脸。)
  当时,由于美国对德国禁运氦气,所以德国的兴登堡号只能使用氢气。1937年5月6日,兴登堡号快要结束了它的第13次跨大西洋航行,准备在终点站美国新泽西着陆。飞艇上的社会名流们刚刚结束了钢琴party、美酒佳肴,地面上的人们怀着羡慕嫉妒恨的心情注视着由远而近的飞艇。由于暴风雨,飞艇一直在空中盘旋无法着陆,一直到了傍晚的7点多,飞艇上放下两条绳索,准备着陆。这时,飞艇尾部突然发生了两次爆炸,整个飞艇燃起熊熊大火。不到一分钟,整个飞艇成了一团火球,跌落到地上。地面上迎候的人群本来正在准备欢迎仪式,但是却眼睁睁的看到了一场空难,当时地面上有22台摄像机,这场悲剧被全程拍摄下来,更多的人们通过电视机目睹了这次灾难。

  从此以后,再也没有人用纯氢气作为飞艇,我们现在偶然看到的商业飞艇里面都是冲有氦气,而由于氦气非常昂贵,飞艇作为一种交通工具成为历史,很多投资飞艇的公司都因此而破产。


  

  (兴登堡号空难,结束了飞艇作为交通工具的短暂历史。新技术开发,投资需谨慎。)
  此外,氦气是最不容易和别的元素化合的元素之一,因此经常用于保护气。一般的保护气体有氮气,但是氮气仍然会一些活泼的金属反应;更加高级的是氩气,比氦气也便宜;氦气的成本比氩气高很多,但是由于它的导电性很强,甚至接近铝和铜,所以经常用于硅片切割、锰等金属的焊接保护气。

  

  氦气作为一种资源,不仅仅因为它可以用做飞艇和保护气。美国占全球氦气储量的70%,长期以来将氦气作为战略资源储备,限制出口,抬高氦气的价格,足见他们对氦气资源的重视。而我国最大的氦气资源曾经在四川的天然气气田,现在已经枯竭,接下来,氦气资源将严重制约我国的科研发展。

  原因就在于,真正让氦走上了科研舞台,成为了一颗耀眼明星,是由于它开启了低温物理的时代,可以说,氦元素带领我们进入了另一个奇异的世界,这一点我们下集再说。


  

  (氦还和氖一起作为霓虹灯里的发光气体。氦氖激光器也是应用之一。)
  讲完地球上的氦,让我们把目标转移到头顶的月球。月球上富含氦的同位素:氦3,这是一种高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料。有人计算过,10吨氦3就能满足我国全国一年所有的能源需求。而之前统计过,月球上至少有几百万吨氦3,这才是真正取之不尽用之不竭的能源,当然前提条件是人类掌握低温核聚变技术。有一部科幻电影《月球》,上面的克隆人的工作就是在月球上开采氦3。


  

  (父亲拍摄的美丽月球。未来月球会因为上面的氦3资源而成为人类的战场吗?)
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楼主英雄超子 时间:2015-09-23 19:43:36
  今日小测试

  问题1:下面哪个不是氦气的应用:

  A) 飞艇

  B) 保护气

  C) 燃料

  D) 激光器



  问题2:哪种氦的同位素是理想的核聚变原料:

  A) 氦2

  B) 氦3

  C) 氦4

  D) 氦5
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作者:荡胸生云 时间:2015-09-23 20:47:59
  @英雄超子
  顶
作者:秋天的原野333 时间:2015-09-23 20:57:07
  @荡胸生云 2015-09-23 20:47:59
  @英雄超子
  顶
  -----------------------------
  嘻嘻!
作者:不注册行不行 时间:2015-09-23 21:05:35
  @英雄超子 45楼 2015-09-23 19:36
  【元素家族-连载7】盗取天火----使用太阳元素
  氦被发现之后,因为它几乎不和别的元素反应,很长时间内没有什么突出的应用。最容易被人想到的是,因为氦气很轻,仅仅比氢气重一点,所以可以用于飞艇。现在的我们说到飞艇可能会觉得挺稀有和怪僻,但是在20世纪初可是非常时髦的玩意,富人和有身份的人都以坐飞艇为荣。当时甚至有这样的航线,用飞艇从欧洲直飞美国,兴登堡号就是其中最著名的一个,号称飞艇界的泰坦尼克。

  (兴登堡号,1936年纳粹德国举办奥运会,兴登堡号甚至给希特勒涨了很多脸。)
  ……
  -----------------------------

  
作者:万方兄 时间:2015-09-23 21:35:58
  楼主用心了,好帖!
作者:luobijia 时间:2015-09-23 21:50:08
  首先表达一下对楼主的敬意。图文并茂地讲述化学知识,将逻辑思维和发散思维等很好地进行结合,行文时有幽默之词,真的是难得一见的好文。
  回答一下问题:1,氦气不能用作燃料。2,理想的核聚变材料是氦3.
  再次感谢楼主,我将长期关注文章。
作者:eenenlong 时间:2015-09-23 22:06:07
  半年啦,天涯极品好帖又来一个啦,哈哈,高兴!希望楼主慢慢整理,快快更新!
  
作者:薄冰之舞2012 时间:2015-09-23 22:28:33
  厉害!
作者:冷刀王 时间:2015-09-23 23:12:04
  写得很好看!
作者:宇宙总部 时间:2015-09-23 23:28:13
  顶
  
作者:330835205 时间:2015-09-24 08:26:42
  好贴,赶紧更
  
作者:bizhub500 时间:2015-09-24 08:30:19
  最喜欢这种类型的物理科普…
  
作者:星阁秋雨 时间:2015-09-24 08:44:29
  但是这应该就是发展吧,用一种imbalance去改变之前的imbalance。
  用一种我是拔懒死改变之前的我是拔懒死,看不懂啊
  
作者:星阁秋雨 时间:2015-09-24 08:46:58
  @bizhub500 57楼 2015-09-24 08:30
  最喜欢这种类型的物理科普…
  [来自UC浏览器]
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  你的元素周期表是物理老师教的吗?
  
我要评论
作者:lwq123007 时间:2015-09-24 08:50:17
  很有兴趣,期待更新。
楼主英雄超子 时间:2015-09-24 09:06:14
  imbalance是不平衡的意思,玩游戏的应该都知道,呵呵。@星雨秋阁
  
作者:生命的沉淀2014 时间:2015-09-24 09:39:02
  非常感兴趣,希望坚持写下去
作者:chuerxia 时间:2015-09-24 09:39:31
  一环,楼主好!
  基本上我关注,回复,追的贴,楼主的料都是可以出书的水平
  就看楼主意愿了
  好贴!
  追读
作者:江南cl 时间:2015-09-24 09:43:14
  难得一见的好,收藏,楼主快更。
作者:chuerxia 时间:2015-09-24 09:44:58
  上面的选择题我的答案是:
  1,D激光器;
  2,B氢3.
  楼主,如果我答对了,你出书之后送本手签书给我啊,谢谢
作者:含英 时间:2015-09-24 10:03:10
  好文章。有个建议,如果能按照元素的发现顺序来写,更能让读者搞清楚(化学)历史的脉络。
作者:北方偶然 时间:2015-09-24 10:18:26
  @英雄超子 喜欢自然知识的人要是多,国这有的科技术发展才会有根基。
作者:好多袜子没有洗 时间:2015-09-24 10:23:30
  楼主,其实看了你的帖子我一直在思考,既然任何物质都是由化学元素组成的,那么为什么我们吃东西的时候有些东西被人体吸收了,而有些东西又不能被人体吸收?然后被吸收的东西到底进行了怎样的化学变化,变成了能量可以让我们思考和活动。@英雄超子
  • 四面体构型: 举报  2016-06-09 10:55:53  评论

    问得好,我也想知道
  • 五毛们辛苦啦: 举报  2016-07-08 14:05:28  评论

    买本生物化学看
剩余 2 条评论  点击查看  我要评论
作者:吾土吾文 时间:2015-09-24 10:27:24
  科技是人类永恒的梦想,楼主加油,出版后求一本签名书
作者:song19821014 时间:2015-09-24 10:36:20
  帖子太瘦,楼主快更!
  
作者:why77655 时间:2015-09-24 12:20:44
  不错,顶
  
作者:坐家坐 时间:2015-09-24 13:04:41
  请楼主化学元素每个字后标下拼音,好多这元素字它认识我,我不认识它,叫不上来念啥,还有几种元素一起怎原理就反应成现这结果的,比例多少会变化吗?质变的
  
作者:安逸晨2013 时间:2015-09-24 14:23:42
  @英雄超子 楼主 加油 我支持你!
作者:安逸晨2013 时间:2015-09-24 15:58:46
  楼主的题 氦不能做燃料 可以做激光发生器的
作者:吾土吾文 时间:2015-09-24 16:14:29
  地球和月球还有火星的地下深处元素比例应该很相似吧@英雄超子
作者:750311 时间:2015-09-24 18:02:49
  mark
作者:千宝王 时间:2015-09-24 18:16:23
  元素
  
作者:261135639 时间:2015-09-24 20:06:17
  写的很棒支持
楼主英雄超子 时间:2015-09-24 20:08:37
  @luobijia 2015-09-23 21:50:08
  首先表达一下对楼主的敬意。图文并茂地讲述化学知识,将逻辑思维和发散思维等很好地进行结合,行文时有幽默之词,真的是难得一见的好文。
  回答一下问题:1,氦气不能用作燃料。2,理想的核聚变材料是氦3.
  再次感谢楼主,我将长期关注文章。
  -----------------------------
  恭喜你答对啦!
  感谢!
楼主英雄超子 时间:2015-09-24 20:09:36
  @eenenlong 2015-09-23 22:06:07
  半年啦,天涯极品好帖又来一个啦,哈哈,高兴!希望楼主慢慢整理,快快更新!
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  其实我是常年潜水在天涯学习的,第一次发帖,不要期望太高哦
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作者:ZCL852147 时间:2015-09-24 20:23:40
  先答题??1.燃料2.氦3
  一环留名
  
作者:翱翔的灏灏 时间:2015-09-24 20:34:09
  记号,养大了在看
作者:zhang_p_x 时间:2015-09-24 20:52:41
  楼主继续啊
作者:網路 时间:2015-09-24 20:58:05
  馬克
  
作者:網路 时间:2015-09-24 21:01:29
  我們的徵途是星辰大海........一直很喜歡星空了 喜歡科幻
  小時候就喜歡躺在草地上看星星.......
作者:sdjnliping 时间:2015-09-24 21:05:51
  好帖
  
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