2024年2月19日

科學遊戲-化學-海底花園II

將無色透明的矽酸鈉溶液(俗稱水玻璃)倒進平底瓶中,再加入水以13的比例攪拌稀釋後,靜置一段時間。如果想讓矽酸鈉水溶液更加清澈透明,還可以用濾紙再次過濾。接著分別向瓶內灑些有色鹽類晶體:像是氯化亞鈷、硫酸銅、硫酸鎳或硫酸鋅,再觀察瓶中的現象變化。

當鹽類晶體和矽酸鈉水溶液的接觸反應後,鹽類晶體的表面,立即生成一種不溶於水的矽酸鹽薄膜。但這層薄膜拒絕其他較大分子的進出,卻允許較小的水分子因擴散(滲透)作用而進入,因此可視為「半透膜」。

 

然而,水分子進入薄膜後,將溶解鹽類晶體,滲透壓使得內部膨脹而撐破薄膜,鹽類晶體與膜外的矽酸鈉再度形成新的薄膜;接下來,水分子再次進入薄膜,再次溶解鹽類晶體、薄膜破裂,流程就這樣一直循環,衍生出各式各樣的柱狀構造,像是珊瑚或是枝幹,因此才有海底花園的美麗別稱。


各類晶體投放的時候,要避免交叉混淆,以免空間不足而干擾薄膜生成

薄膜的成分是金屬鹽類,分別是矽酸亞鈷(紫色)、矽酸銅(藍綠色)、矽酸鎳:(深綠色)、矽酸鋅(白色)等。鹽類晶體的濃度在膜的最上方是相對的小,此處最容易破掉,也是柱狀物繼續往上生長的原因。


只要瓶身稍有晃動,脆弱的生成物便如同摧枯拉朽般崩壞,並不容易保存

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