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第16版:科技生活·巴渝文学
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2020 年 07 月 02 日 星期 放大 缩小 默认  
科普文学

大象也有牙膏了

施崇伟

  2019年12月19日,在康涅狄格州昂卡斯维尔绚美的舞台上,“美国小姐”决赛万众瞩目。观众席上,有个特别来宾——泰泰,一头三岁的泰国象。她在美国动物生态科学家小贝的陪同下,观看“美国小姐”的竞选决赛,目的是要验证,人类究竟能不能造出“大象牙膏”。

  比赛开始,各个登台的佳丽,或用歌喉打动观众,或以舞姿拨动心弦,或以曼妙的走秀赢来阵阵喝彩。

  灯光切换到下一位选手,舞台上走来一位穿着白大褂、戴着护目镜的姑娘,身旁是一个实验用的操作台,玻璃瓶、试管、溶液,摆了一桌。

  “大象牙膏”实验是2009年由美国《连线》杂志网站公布的十个最令人惊讶的化学实验之一。将实验搬上舞台,还是第一次!

  透明的玻璃瓶里淡蓝色的黏稠液体,是浓缩的过氧化氢。过氧化氢的化学式是H2O2,它可与任意比例的水混溶,是一种强氧化剂,俗称双氧水。双氧水常用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。它在一般情况下会缓慢分解成水和氧气,但分解速度极慢,加快其反应速度的办法是加入催化剂——二氧化锰等或用短波射线照射。姑娘加入的是碘化钾,也可以用高锰酸钾代替,总之是起到加速将双氧水的氧气从水中分解出来的作用。

  透明的玻璃瓶在快速地发生着变化:液体变成了泡沫状,无色的液体变成了黄色、红色、绿色。三色的泡沫越涌越多,相互交织着向瓶口涌去。突然,那些缤纷的物质像一束喷泉从瓶子里喷涌,那圆圆的形态,像一管巨大的牙膏。

  过氧化氢为氢和氧的一种化合物,加入肥皂之类的催化剂,在不改变物质成分的前提下催化双氧水中氢和氧的分离,过氧化氢分离成水和氧气,大量氧气溢出的过程中遇到肥皂和洗洁精等发泡剂就会产生出泡沫喷涌而出。

  看着眼前的“大象牙膏”,泰泰先是目瞪口呆,接着惊叫着,长长的鼻子还扫到了附近的观众。

  小贝拍了拍泰泰的鼻子,示意它安静下来。然后对它悄声地说:“碘化钾或高锰酸钾分解双氧水,会发生剧烈的反应,产生大量氧气,但不会有大的危险。通过化学反应后产生的泡沫体积很大。”

  说话间,舞台上,经变色和膨胀的泡沫已经覆盖了实验台上的器具,不断扩散,铺满了实验台,向着舞台的地面漫去……

  “大象牙膏”喷出时,缤纷的泡沫和五彩的灯光相映,那种惊艳被观众称为“真正的性感”。舞台上的姑娘,24岁的弗吉尼亚联邦大学药剂学博士卡米尔·施里尔,以科学之美击败另外50名佳丽,赢得了“美国小姐”的桂冠。

  卡米尔为了保证实验表演的安全性和观赏性,可是下足了功夫。实验原理虽不复杂,浓过氧化氢溶液与肥皂水、洗洁精等发泡剂混合,再加入碘化钾等催化剂,让过氧化氢快速分解。然而要增强舞台效果,卡米尔脑洞大开。

  她在溶液中加入色素,释放出的氧气会极快地冲出容器,然后被肥皂水包裹住产生大量气泡,并聚集成为泡沫像火山喷发一样喷涌而出时,三个彩色的泡沫柱在选美舞台上喷出缤纷的色彩。高浓度过氧化氢具有腐蚀性,实验过程伴随放热,喷出的泡沫温度较高,为了安全上的万无一失,她提前做过不下十次的实验,舞台上,她穿戴齐全的实验装备,把身体裹得很严实。做到既安全、又美妙,堪称完美。

  泰泰憨态可掬地伸出鼻子卷起一团泡沫,刷起牙来。它开心地露出了白牙,逗得全场大笑。

  看上去它好像在告诉卡米尔:“祝贺你,用一种创新实验和科学行动,向世人重新定义了‘美’的含义;感谢你,为动物界的文明进步,提供了科学方法。”

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