正文

第二章 水資源的秘密(14)

大水荒:水資源大戰(zhàn)與動蕩未來 作者:(美)查爾斯·費什曼


用微波爐熱咖啡或爆玉米花時,實際是水在起作用,尤其是水分子在起作用。

微波爐能用來做飯,是因為微波對水分子有親和性。微波輻射,與無線電波和光波輻射一樣,以水分子吸收的頻率活動。用微波爐烤土豆或加熱一盤速凍芝士通心粉,正是激活了水分子,才做熟了飯。

事實上,每個水分子都像一個小磁體—結(jié)合在一起的三個原子,看起來有點兒像米老鼠的頭,兩個氫原子是兩只耳朵,一個氧原子是頭。兩個“耳朵狀的”氫原子形成正極,較大的氧原子形成負極。當微波飛速穿過時,每個水分子的運動方向?qū)㈦S輻射波場而變動,盡力調(diào)整運動速度,適應(yīng)輻射波的頻率,最終會飛快旋轉(zhuǎn)。咖啡或烘烤的土豆中的水分子在微波作用下,一秒鐘能旋轉(zhuǎn)10億次。

水分子的運動產(chǎn)生熱量,由此才將食物加熱。當玉米粒中14%的水分蒸發(fā),再膨脹爆開時,微波爆米花就做好了。(大部分塑料容器、盤子和紙盤不受微波輻射的影響。)

盡管微波爐操作簡單,可是事實上,水卻復雜難懂,非同尋常,幾乎神秘得不可捉摸,不僅在情感或文化意義上如此,從物理學意義上而言,水的復雜始于分子層面的極性,所以微波爐才能成功發(fā)明。

科學家將水分子磁體—一極帶有正電荷,一極帶有負電荷—稱為極性分子。水分子的極性,比用微波爐做爆米花更重要。

極性在水分子中產(chǎn)生黏性,像放在甩干機中的襪子相互黏在一起一樣。液態(tài)水分子黏附被稱為氫鍵黏結(jié)。水分子中的氫原子,即米老鼠頭上的耳朵,緊緊地與氧原子黏結(jié)。但因為氫原子帶有微弱的正電荷,它們也與周圍的水分子中帶負電荷的氧原子相吸。道理與甩干機中的襪子一樣,雖然襪子也由分子構(gòu)成,但襪子還會與周圍的襪子黏附。

氫鍵黏結(jié)并不是理論上存在或暫時存在的,氫鍵與水的生命力、水的飛濺、水的濕潤一樣,都是水的基本特性。實際上,水分子之間的吸引,就像黏合劑一樣,使我們所了解的自然界萬物彼此相連。

科學家已經(jīng)測量出,有氫鍵的液態(tài)水分子比沒有氫鍵的水分子彼此之間的距離近15%。此外,水分子的氫鍵賦予了水各種各樣令人吃驚的特性,而人類已漸漸離不開這些特性。

由于具有獨特的氫鍵,水對氣溫變化的靈敏度非常高。水是一種溫度變化幅度極大的液體,在32~212華氏度(約0~100攝氏度)的范圍內(nèi),水都是液態(tài),而且,它在適宜生命存活的所有溫度下都是液態(tài)。人類賴以生存的大部分化學反應(yīng)和生物過程都發(fā)生在液態(tài)水中—生命的存在不僅需要水,更需要液態(tài)水。而碰巧,水在人體需要的常溫下是液態(tài)。


上一章目錄下一章

Copyright ? 讀書網(wǎng) hotzeplotz.com 2005-2020, All Rights Reserved.
鄂ICP備15019699號 鄂公網(wǎng)安備 42010302001612號