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难以置信!魔法般的化学反应动态图

业界动态 2014-05-05 17:17:46 转载来源: 网络整理/侵权必删

AS网站目录(www.adminso.com):难以置信!魔法般的化学反应动态图 自从互联网视频时代到来,就有很多美丽的化学反应动图在网上流传。本文将对这些反应进行整理,对每一个反应给出原理、出处和危险指数

AS网站目录(www.adminso.com):难以置信魔法般的化学反应动态

自从互联网视频时代到来,就有很多美丽的化学反应动图在网上流传。本文将对这些反应进行整理,对每一个反应给出原理、出处和危险指数。

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硫氰酸汞分解(“法老之蛇”)

原理:硫氰酸汞受热分解,部分产物燃烧。

2Hg(SCN)2→2HgS + CS2 + C3N4

CS2 + 3O2→CO2 + 2SO2

2C3N4→3(CN)2 + N2

花絮:硫氰酸汞于1821年由德国人合成,之后不久它燃烧的特殊现象就被发现。很长一段时间里作为一种焰火在德国出售,但是最终因为多例小孩误食而中毒的事故被禁止。

录制者:ChemToddler

危险:高。汞化合物有毒,反应产生的硫化汞、二氧化硫和氰气也有毒。没有通风橱和专业人士指导,切勿自行尝试!

火柴燃烧

 

原理:火柴头包含红磷、硫和氯酸钾。擦火柴时产生的热量使红磷和硫燃烧、氯酸钾分解出氧气辅助燃烧。

花絮:最早的摩擦式火柴头上只有硫,1826年英国化学家约翰・沃克首先使用了氯酸钾,但他的火柴非常危险,经常有火球掉下去把衣服和地毯点着。

录制者:UltraSlo

危险:很低,但请勿给小孩火柴玩,可能造成火灾。

氢气遇到火

原理:氢气易燃易扩散,在空气中可以爆炸式燃烧。

花絮:兴登堡号飞艇的下场就是这一幕的放大版。

录制者:Prf Slo & Dr Mo

危险:中。由于爆炸可能伤人,请像图中那样遥控点燃。

汞和铝锈

原理:铝是高度活泼的金属,但是表面的氧化铝层阻止了它和空气中氧气完全反应。而汞会破坏这一保护层,使得铝迅速“生锈”。

这是一段延时摄影。该过程真实长度约半小时。如果画面下移,你会看到底下有一大堆铝锈粉末。

花絮:这是飞机上严禁携带水银的原因之一。有传说称二战时一些美军突击队员会携带汞用来破坏德国飞机。

录制者:Theodore Gray(对,就是那个西奥多・格雷)。

危险:中低。汞单质有毒,不可食用,请在空气流动通畅的地方实验以免汞蒸汽中毒。

铁棒与硫酸铜

原理:将除锈处理后的铁棒放入硫酸铜溶液中,铁单质比铜更加活泼,置换出来的铜形成漂亮的松散沉淀。

溶液原本是蓝色的(水合铜离子颜色),随着反应进行,蓝色逐渐变淡。

花絮:铜离子本身并没有蓝色,无水硫酸铜是白色粉末。水溶液中蓝色的是六水合铜离子。

录制者:DizzyCtube

危险:低。铜溶液有毒,不可食用。

气体点燃

原理:燃烧需要可燃物和氧气接触,狭窄的瓶口使得氧气只能逐渐进入,燃烧面逐渐下移。

录制者:Fabian Oefner (感谢@章鱼喵.时见疏星)

危险:中高。可燃气体处理不当极易导致爆炸。

丙酮“溶解”泡沫塑料

原理:浅浅一层丙酮并不能真的把整块泡沫塑料“溶解”,实际上它只是溶解了聚苯乙烯的长链,让泡沫塑料里的大量空气逃逸出去。但是,长链交联的地方丙酮无能为力,所以碗底部还会剩下残存的聚苯乙烯。

花絮:502胶滴到泡沫塑料上发生的事情与此类似。

录制者:Barrett

危险:低。丙酮有一定毒性和挥发性,应在通风处实验,勿饮用。

血液和过氧化氢

原理:血液中有高效的过氧化氢酶,能够催化过氧化氢分解为水和氧气,大量氧气形成泡沫效果。

花絮:过氧化氢酶是一种非常常见的酶,几乎所有好氧生物体内都有发现。在细胞内它的主要作用是催化活性氧成为氧气,阻止它破坏细胞。过氧化氢酶也是所有酶中效率最高的酶之一,每个酶分子每秒钟可以催化数百万个过氧化氢分子。

录制者:Igor30

危险:低至中。高浓度过氧化氢腐蚀性很强,但低浓度比较安全。没有其他威胁,除非你的血液来源有问题……

大象牙膏 

原理:这个反应的核心和上期里的血液反应一样,是过氧化氢分解。30%过氧化氢和液体肥皂混合,加入一些食用色素,再加入碘化钾作为催化剂。少量的过氧化氢就可产生大量氧气,在肥皂作用下形成泡沫涌出。

一种更加安全的版本是用低浓度(3%-6%)过氧化氢,用干酵母作为催化剂,原料更易得,但反应也没有那么剧烈。

花絮:反应后会有大量氧气聚集在瓶内,可以试着关灯然后往里丢一根火柴观察燃烧。小心火灾。

录制者:chemtoddler

危险:低至中。浓过氧化氢腐蚀性强,处理时请戴手套。

P.S.这个实验还有一种做法(出处未找到):

灯泡中的的宇宙

 

原理:这是一个闪光灯泡,内装锌丝和氧气,通电即点燃,只能使用一次。外面包有一层塑料膜以防万一灯泡破碎。在现代电子闪光灯出现之前它是主要的闪光道具,抵达满亮度所花时间更长,但燃烧时间也更长。

此图在网上传播时很多人说它是灯泡烧断的瞬间,可惜普通钨丝灯泡到寿命时只会慢慢黯淡下去。

花絮:早期的闪光灯泡使用镁丝,亮度不如锌。更早的则是敞开环境下镁粉和氯酸钾混合点燃。这就是“镁光灯”一词的来历。

此外,许多网友表示,“这就是我们的宇宙啊”。

录制者:2FC film pruduction

危险:低。使用后灯泡会非常烫,不可立即用手碰。

锌火

原理:这种液体是二乙基锌。它是一种极易燃烧的有机锌化合物,接触氧气便自燃。真正的二乙基锌如此图所示是蓝色火焰,但是网上流传最广的视频/动图来自2008年诺丁汉大学,他们拍到了黄色的火焰――照他们自己的说法,这是钠污染所致。

花絮:二乙基锌于1848年发现,是第一个有机锌化合物。它在有机合成中的应用极其广泛,也曾被早期火箭研究者用作液体燃料。

录制者:Periodic Videos

危险:高。能自燃的没几个好东西,何况是液态。

火山炎魔

原理:外层红色粉末是重铬酸铵,它不稳定,受热分解可以产生大量暗绿色灰烬(三氧化二铬)和明亮的红色火焰。

(NH4)2Cr2O7 (s) → Cr2O3 (s) + N2 (g) + 4 H2O (g)

这一效果很像火山爆发。

而藏在里面的就是上期介绍过的硫氰酸汞“法老之蛇”了。

花絮:重铬酸铵有个外号叫“维苏威之火”,就是因为它的这个效果。它在焰火和早期摄影术里都有应用。搭配硫氰酸汞感觉像是召唤了克苏鲁……

录制者:Trollator

危险:高。重铬酸铵和所有六价铬一样有毒、有刺激性。密闭容器中受热可能导致爆炸。

铝遭遇溴

原理:铝是极活泼的金属,因为表面致密氧化层而在空气中稳定,但会和很多其它氧化剂剧烈反应。溴就是其中之一。生成的三溴化铝溶于水的反应也会放热,可能导致爆炸。实验完的试管必须先冷却然后用轻柔的水流慢慢溶解,清洗后还要加入硫代硫酸钠溶液以还原任何残留的溴。

花絮:“三溴化铝”真正的存在形态其实是Al2Br6,它十分稳定,哪怕气化之后也只有一部分会分解成AlBr3。

录制者:ChemToddler

危险:高。溴有挥发性和腐蚀性,吸入有毒,需防护措施。反应剧烈且有喷溅,请务必从少量开始!

暗之柱

原理:黑咖啡可不会变成这东西。杯中是对硝基苯胺和浓硫酸的混合物,加热后发生非常复杂的反应――事实上,我们还不完全清楚反应的详细过程。最后得到的黑色泡沫物原子比例为C6H3N1.5S0.15O1.3,几乎肯定是对硝基苯胺交联后的多聚物,整个反应有时被称为“爆炸式聚合”。膨胀成这么大这么长是反应生成二氧化碳等气体的功劳。

花絮:这个反应是70年代NASA研究者发现的,他们当时考虑过把它用作灭火剂――因为生成的黑色泡沫状物非常稳定,隔热性能也极好。

录制者:plasticraincoat1

危险:中高。对硝基苯胺有毒,浓硫酸也有危险,反应还生成氮氧化物和硫氧化物气体。

P.S. 最后一个实验请勿联想。

标签: 难以置信 魔法 化学反应 动态


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