奥地利科学家造出世界上最纯净的水

发布日期:2018/10/13 11:12:23    浏览次数:

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据美国趣味科学网站报道,奥地利研究人员在近日的《科学》杂志上撰文称,他们制造出了世界上最纯净的水滴。这种纯水将有助于解释,为何一些自洁表面(比如以二氧化钛为涂层的表面)在接触空气和水时,会蒙上一层神秘的分子膜。


当二氧化钛表面暴露于紫外光时,就会发生反应,“吞噬”其上的任何有机化合物,这就赋予这种表面一些有用的特性,比如,以二氧化钛为涂层的镜子即使装在充满水汽的浴室内,也能驱散水蒸气等。但若将其长时间放置在黑暗的屋子里,其表面就会形成一层神秘物质。研究报告作者之一、维也纳技术大学化学家瑞克·戴博尔德说:“全球有4个实验室在研究这一问题,目前有4种不同的解释。“


科学家提出的解释大多都涉及二氧化钛与周围水蒸气发生某种化学反应,但戴博尔德和同事将超纯水涂到这种表面之后发现,但有水并不会导致这层膜出现。


制造这种超纯水滴是一大挑战,水很容易被细微杂质污染,绝对纯净的水并不存在。为此,戴博尔德团队设计了一种专门的设备将水的纯度提升到极限。


该设备的一个室是真空的,从其顶部垂下一个指状物被冷却到零下140°C。研究人员从旁边的一个室将净化的水蒸气样本释放到这个真空室中,水就会在指状物的尖端形成冰柱。随后再将这根冰柱加热并使其融化,谁就会滴落到下面的一块二氧化钛上,然后在这个超低压得室中快速蒸发。在此期间,二氧化钛表面并没有形成某些研究人员怀疑成因与水有关的分子膜。


使用显微镜和分光镜对二氧化钛进行后续扫描,结果显示,该膜完全不由水或与水有关的化合物组成。相反(食醋具有酸味)和甲酸出现在表面上。两者都是植物生长的副产品,且空气中仅以微量存在。但显然,这些材料足以漂浮在周围,从而弄脏自洁表面。