油與水不相溶是常識(shí) 但科學(xué)家想顛覆它

油與水不相溶，是人盡皆知的常識(shí)，但一項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)或?qū)㈩嵏策@一常識(shí)。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)科學(xué)家創(chuàng)建出一種高壓條件，并首次發(fā)現(xiàn)排水性甲烷也能溶于水中。類(lèi)似方法或可將其他疏水性分子與水相溶，研發(fā)各種廉價(jià)環(huán)保的新型工業(yè)溶劑。

在這項(xiàng)發(fā)表于最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志的研究中，科學(xué)家模擬出相當(dāng)于深海海底和天王星與海王星等行星內(nèi)部壓力的高壓，施加到充滿(mǎn)水和甲烷的微型容器中。他們?cè)趦蓚€(gè)超級(jí)尖利的鉆石間充滿(mǎn)甲烷和水分子，通過(guò)不斷擠壓兩個(gè)鉆石的鉆點(diǎn)，獲得了2萬(wàn)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的高壓，這比全球海洋最深處—馬里亞納海溝海底處的壓力還要高20多倍。

研究人員用顯微鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，在常壓下甲烷更像油滴漂浮在水中，甲烷與水并不相溶，但在2萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，漂浮的油滴消失不見(jiàn)，甲烷完全溶于水中。他們解釋說(shuō)，隨著壓力逐漸增加，甲烷分子不斷收縮，而水分子大小保持不變，壓縮后的甲烷分子大小合適后，剛好“嵌入”水分子之間，“溶合”在一起。

甲烷經(jīng)常被實(shí)驗(yàn)室用來(lái)研究排水性油性分子的特性，“甲烷能溶于水”的發(fā)現(xiàn)意味著，其他疏水性分子也能像甲烷一樣在高壓條件下溶于水中。進(jìn)一步研究甲烷與水在高壓條件下的相互作用，以及甲烷與水溶合后的物理和化學(xué)特性，有助于研究人員尋找全新的工業(yè)溶劑，替代現(xiàn)有價(jià)格高昂又對(duì)人體有害的溶劑成分。

研究人員表示，由于實(shí)驗(yàn)創(chuàng)建的高壓條件非常類(lèi)似于深海海底和太空系統(tǒng)，他們可借此構(gòu)建全新模型，研究甲烷等疏水性物質(zhì)在海底世界的行為方式，以及模擬土星、海王星等不同星體，研究這些星體中與生命相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)及其相互作用。（中國(guó)科技網(wǎng)）endprint