相信大家都看了《天宮課堂第二課》,其中,太空“冰雪”實驗里,神奇的實驗現象讓同學們嘖嘖稱奇,很多同學不明白太空“冰雪”實驗現象及原理是什么?下面就來簡單介紹一下。![]() 在一定溫度下,向一定量溶劑里加入某種溶質,當溶質不能繼續溶解時,所得到的溶液叫做這種溶質的飽和溶液;還能繼續溶解的溶液,叫做這種溶質的不飽和溶液。 大家都知道,只有溶液達到飽和狀態,才會出現結晶沉淀。如果溶液未達到飽和狀態,它會繼續溶解,不會結晶。 地面上受重力影響,液體從杯子底部開始往上結晶。 在太空失重環境下,像漫天飛雪一樣,液體的四面八方都結晶。在杯子邊緣和空中等,每個方位,每個有水的地方,都有出現結晶的現象。而且,這種結晶會比地面上的更為舒展。堆積起來的晶體會像雪花一樣落下來,浪漫壯觀。 本次授課率先上場的還是王亞平老師。王老師利用過飽和乙酸鈉溶液,制作了一顆冰球。這個液體球,長得像冰球其實是熱球。 ![]() 太空“冰雪”實驗實際上是空間站里的無水醋酸鈉實驗。這種實驗在太空做和在地面做有什么不同? 首先是重力的環境,在空間站是微重力環境,在這種環境下,它的結晶狀況跟地面上差別還是挺大的。 其次就是容器的影響。空間站里的太空“冰雪”實驗是沒有容器的,是一個圓球狀的,在這種情況下結晶是可以往外發展的;如果在容器里面由于容器的限制,它只能往內結晶,主要是區別在這兩點。 在我們空間站里面就有無容器的材料柜,其實容器對材料的生長影響還是挺大的,因為在材料生長的過程中,容器的形狀、表面的結晶度、表面的粗糙度,對晶格結構、缺陷、純度等都有很大影響。 特別是一些多元的合金,由于它的濃度不一樣,在地面上做的時候會分層。而在空間站做的時候,在微重力環境下,地面上的影響沒有了,如果再把容器的影響去掉的話,它就有可能長出純度更高,結晶度更高,結晶更好的材料。 |