请问如何在发电时候增加发电的电荷?一知半解的意思勿扰。谢谢!

电厂调节负荷改变发电量是什么意思??_百度知道
电厂调节负荷改变发电量是什么意思??
/question/" target="_blank">http://a.com/zhidao/pic/item/359b033b5bb5c9ea5dd23f40d339bb.jpg" target="_blank" title="点击查看大图" class="ikqb_img_alink">原网页地址<a href="/zhidao/wh%3D450%2C600/sign=/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=b8e0feee4d/359b033b5bb5c9ea5dd23f40d339bb.baidu.jpg" esrc="http.hiphotos.hiphotos.hiphotos<a href="http://www.zhihu
根据中心调度的要求进行发电,当电力剩余时停止部分机组发电。当电力不足时投入备用机组电厂一般有备用机组
你好,感谢回答!请问:“负荷”一词怎么通俗的解释?
好比一个人能挑100斤的担子,现在挑70斤,这就是负荷率70%。负荷就是背负电荷量的多少
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我想图片里的答题者也是一知半解,他说的负荷应该理解成发电厂出力,即发多少MW的电
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出门在外也不愁led灯的最高震荡频率是多少,一知半解的勿扰,谢谢!_百度知道
led灯的最高震荡频率是多少,一知半解的勿扰,谢谢!
led灯的最高震荡频率是多少,一知半解的勿扰,谢谢!
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因为交流电一个周期有两个半波,它的频闪是100Hz。 LED日光灯通常使用直流电流驱动,没有频闪,对于日光灯来说,交流电的一个周期日光灯管发光两次传统日光灯直接用于50Hz的交流电
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太给力了,你的回答完美地解决了我的问题,非常感谢!
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出门在外也不愁其实是为了便宜,获得紫外线最便宜的就是汞灯了,汞的原子发射线是,194,227, 253和365nm,194和227穿透能力太弱了,低压汞灯发射线主要是253,准确的说是253.6,一般四舍五入标的是254,而高压汞灯是365。一般你们用来看板子的紫外灯管都是两根,一个是低压,一个是高压。这两个波长的紫外线对于大多数荧光物质的激发足够用了,没必要用那些贵的光源哦。至于硅胶板的材质是为了迁就紫外灯的波长,嗯,手打的将就看哈。
其实是为了便宜,获得紫外线最便宜的就是汞灯了,汞的原子发射线是,194,227, 253和365nm,194和227穿透能力太弱了,低压汞灯发射线主要是253,准确的说是253.6,一般四舍五入标的是254,而高压汞灯是365。一般你们用来看板子的紫外灯管都是两根,一个是低压…
结晶是物质分子最紧密堆积的一种形式。分子大小和形状越接近,越容易在晶体表面被吸附成为晶体的一部分。晶体一般为固体(也有液晶等其他形式)&br&也就是说,晶体结晶的时候会排除杂质。我们提炼高纯度硅片的时候就是用反复结晶的办法。&br&冰是水的晶体,在剩下的水中,杂质(色素和糖分)仍然保留在液体的部分
结晶是物质分子最紧密堆积的一种形式。分子大小和形状越接近,越容易在晶体表面被吸附成为晶体的一部分。晶体一般为固体(也有液晶等其他形式)也就是说,晶体结晶的时候会排除杂质。我们提炼高纯度硅片的时候就是用反复结晶的办法。冰是水的晶体,在剩下的…
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谢谢邀请~&br&&br&表面张力有两个定义,一个是力的定义(N/m),大家比较熟悉我就不多说了。另一个更本质的定义是,&b&单位面积界面上的界面能(J/㎡)&/b&。在表面力占主导的体系中,该&b&体系会向于界面能低的状态自发运动&/b&。&br&&br&问题中,如果不考虑二者直接接触,且界面张力本身不变化,因此&b&只需要考虑在什么情况下水的表面积最小&/b&。具体计算比较繁琐,如果点赞的人多一点我就搞一搞(啊哈哈哈被看出来了没错我就是懒……),下面是我手画的草图,大家意会一下,很容易可以比较出哪一种水的表面积最小&br&&br&1
两个颗粒都疏水:&br&&img src=&/03db577c97fbf_b.jpg& data-rawwidth=&459& data-rawheight=&130& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&459& data-original=&/03db577c97fbf_r.jpg&&&br&&img src=&/63cfe8e5f909add8e7ec5f9f287ac058_b.jpg& data-rawwidth=&459& data-rawheight=&132& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&459& data-original=&/63cfe8e5f909add8e7ec5f9f287ac058_r.jpg&&两个颗粒的靠近使得夹在二者之间的水下压,从而减少了界面面积,进而减小了总的表面能。&br&P.S.其实这很类似超疏水表面的原理啊!请戳&a href=&/question/& class=&internal&&疏水材料的表面是如何制作的?&/a&&a data-hash=&8fd56d735d& href=&///people/8fd56d735d& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@济楚& data-tip=&p$b$8fd56d735d&&@济楚&/a&&br&&br&2
一个疏水一个亲水: &br&&img src=&/9edb8efdf2bb521b5a101798_b.jpg& data-rawwidth=&618& data-rawheight=&283& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&618& data-original=&/9edb8efdf2bb521b5a101798_r.jpg&&本来趋于平行的水面因为二者的接近而不得不挤出一个很大的曲面,这增加了水的表面积因此增大了表面能。&br&&br&3
两个都亲水&br&啊把两个都疏水的图倒过来看即可……&br&&br&--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&&br&当然,这个问题也可以直接从分子作用力的层面考虑,对分子或分子团进行受力分析。这个我不太在行, &a data-hash=&cb2f03145ddb645ccdddcd& href=&///people/cb2f03145ddb645ccdddcd& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@金晨羽& data-tip=&p$b$cb2f03145ddb645ccdddcd&&@金晨羽&/a&应该是高手~&br&&br&--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&&br&以上的分析没有考虑&b&重力/浮力&/b&的因素。&br&&br&如果考虑之,那么疏水的颗粒的密度越大,导致的水面变形越严重,上述的颗粒相互靠近/排斥的趋势就越大;亲水的颗粒必须是比水密度小的(否则在张力和重力的双重打击下直接沉了……),此时其密度越小,水面的变形越严重,上述颗粒互相靠近/排斥的趋势就越大。&br&&br&总而言之,&b&一切让水面变形加大的因素都会放大题目中说到的吸引/排斥现象&/b&。&br&&br&--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&&br&天生手残不会画画大家不要嘲笑我……&br&&br&-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&&br&针对两个物体都被水浸润的情况,发现了一个高清无码大图!请戳:&a href=&/question/& class=&internal&&为什么漂浮的两个或多个水泡在聚合前会突然加速?&/a&&br&&br&啧啧啧手残是硬伤,还是 &a data-hash=&7a08fe1c24ceccbc527b& href=&///people/7a08fe1c24ceccbc527b& class=&member_mention& data-tip=&p$b$7a08fe1c24ceccbc527b&&@章彦博&/a&大神画得好~&br&&br&-----
谢谢邀请~表面张力有两个定义,一个是力的定义(N/m),大家比较熟悉我就不多说了。另一个更本质的定义是,单位面积界面上的界面能(J/㎡)。在表面力占主导的体系中,该体系会向于界面能低的状态自发运动。问题中,如果不考虑二者直接接触,且界面张力本身不…
谢@张之诗邀,很抱歉隔了两天才来回答。主要是因为对这个领域仅略知一二,怕回答不好,遂在被邀请后回去补了些功课。希望自己的回答能够对题主有所帮助。以下正文:&br&&br&初中时政治老师教我们认识世界应该本着:“是什么,为什么,怎么办 ”的螺旋上升式思维。这里也用下这个模式来组织下答案。&br&&br&
首先,生物正交化学(bioorthogonal chemistry)&b&是什么&/b&?&br&
维基百科上的定义:The term bioorthogonal chemistry refers to any &a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Chemical_reaction& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&chemical reaction&i class=&icon-external&&&/i&&/a& that can occur inside of &a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Living_systems& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&living systems&i class=&icon-external&&&/i&&/a& without interfering with native biochemical processes.&br&
简单翻译下:生物正交化学指的是在活体生命系统内部能够发生的并且不影响本身生物化学过程的化学反应。&br&
来自Jennifer A Prescher & Carolyn R Bertozzi在2005年NCB(Nature Chemical Biology)的综述里他们给的定义:In recent years, an alternative tool for tagging biomolecules has emerged from the chemical biology community—the bioorthogonal chemical &a href=&///?target=http%3A//reporter.In& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&reporter.In&/span&&span class=&invisible&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a& a prototypical experiment, a unique chemical motif, often as small as a single functional group, is incorporated into the target biomolecule using the cell’s own biosynthetic machinery.&br&
简单翻译下:近年来,在化学生物学领域,一种新的标记生物分子的方法出现了-即生物正交化学报告系统。一个典型的生物正交化学的实验,指的是:一个特殊的化学元件,一般是小的、简单的功能基团(后面将会提到,像是磷酸基团、叠氮基团等等),利用活体生命系统(如细胞或者完整生物体)自身的生物合成方式整合到目标生物分子上的过程。&br&
综合二者给的定义,我们可以知道,生物正交化学是一个新兴的活体生物标记-报告方法,其主要方式是利用&b&活体生命系统&/b&的&b&生物合成系统&/b&将&b&特定的化学分子小基团&/b&整合到&b&目的生物分子&/b&上。&br&&br&
接下来,科学家们&b&为什么&/b&要发明并发展这一方法?&br&
一般发展新方法的动力一般都是旧的方法不好用,即存在缺陷。生物标记在生物学进程研究中的重要性以及其具有的优越性应该不需要赘述了,这里让我们回顾下此前我们常用的生物标记方式有哪些。&br&
最早在生物化学研究中运用标记物(示踪物,Tracer)的科学家可能是研究脂肪酸分解代谢的Knoop。以下文本来自生物化学,王镜岩朱圣庚徐长法,第三版下册234页,略修改。“Knoop在1904年运用苯基作为示踪物来标记脂肪酸分子的末端甲基,并用标记好的脂肪酸喂狗,通过分析狗排出的尿液来监测脂肪酸在体内的分解代谢方式。”&br&
随着生物化学学科的发展,陆续出现了如:同位素标记(核酸蛋白都有广泛运用,由于其对人体的危害性已经很少用了)、荧光蛋白标记(主要在蛋白层面运用)、单分子标记荧光失踪法(华裔科学家庄小威的研究领域,可以在多种生物大分子上运用,如今仍是研究热门)等等。其中最广泛运用的是荧光蛋白标记法。&br&
回顾这些推动生物学发展的生物标记方法,可以发现普遍存在的一个问题是,标记物对被标记的生物分子产生的结构、功能上的影响(structural perturbation)。特别是荧光蛋白标记,由于荧光蛋白分子量在26kDa(千道尔顿)左右,对蛋白三维构象的影响很大。由于&b&功能是在结构的动态变化中体现的&/b&,在结构已经变化的前提下去探究分子的功能,准确性就会打些折扣。&br&
除了对生物分子结构上的影响,传统的生物标记方式还有着其它的局限性,诸如:标记方式多是体外构建质粒,之后转进活细胞或者生物体使之表达;标记的结果需要使用激发荧光,或者放射显影的方式来获取;同时荧光蛋白无法标记如糖类、脂质等非基因编码的生物分子。&br&
故而一种轻便好用而又能高度还原生物体内生物学过程的生物化学标记方式就应运而生。以化学小分子作为生物标记物最大的好处就是它们拥有更高的进入细胞以及外周血能力(相对于荧光蛋白标记而言),以及具备高选择性。&br&&br&
在得知生物正交化学有这些好处之后,具体该如何实施一个完整的生物正交化学实验呢(&b&怎么办&/b&)?&br&
首先让我们看看Carolyn R Bertozzi文章中所提到的策略:&br&&br&&img src=&/b52f9ec89fd973a35cc681831eaea1f5_b.png& data-rawwidth=&774& data-rawheight=&310& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&774& data-original=&/b52f9ec89fd973a35cc681831eaea1f5_r.png&&主要分两步,第一步生物标记,即利用能够被体内生化过程利用的特定小分子特异性靶向整合到目标生物大分子上;第二步化学标记(报告,一般是荧光或者显色等),即利用能够与第一步中的小分子特异性结合的化学发光基团在一定的条件(不影响活细胞状态)下与小分子结合或者反应,报告体内被标记的大分子的实时状态。&br&
这里分别讨论两个步骤中的操作要点。第一步生物标记中的小分子以及标记靶点的选择非常关键(个人认为是正生物正交化学的限速步骤),为了能够被生物体内已有的生化反应过程所利用且不能影响反应过程,一般选用生物大分子的组成成分的小基团,比如蛋白质中的氨基酸上的氨基、糖类分子上的酮基(醛基)、脂质分子上的羧基、核酸分子上的磷酸基团等,能够被体内如肽键合成、氧化还原、亲核加成等反应所结合上,是比较理想的选择。基于这样的理念,目前在实验中得到应用的小分子主要有以下几种。&br&表格来自Jennifer A Prescher & Carolyn R Bertozzi发表在2005年NCB(Nature Chemical Biology)的综述。&br&&img src=&/7e6aea58ddd0c70e7803b_b.png& data-rawwidth=&495& data-rawheight=&604& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&495& data-original=&/7e6aea58ddd0c70e7803b_r.png&&&br&
在选好小分子以及要标记的生物大分子之后,针对不同小分子的化学标记物(报告物)也就差不多定下来了。接下来就是如何优化条件让小分子更好地结合在生物大分子上,同时减少背景;优化条件进行实时监测,同时保持生命系统的正常运转。&br&&br&先休息下,过两天继续,这几天还有几篇文章要改,还要做实验,抱歉。希望题主还有大家有所受用,有不同意见的欢迎在评论里提出,一起学习进步。关于参考文献会在全文结束后一起贴在文后。同时,强调,未经许可,严禁转载!
谢@张之诗邀,很抱歉隔了两天才来回答。主要是因为对这个领域仅略知一二,怕回答不好,遂在被邀请后回去补了些功课。希望自己的回答能够对题主有所帮助。以下正文:初中时政治老师教我们认识世界应该本着:“是什么,为什么,怎么办 ”的螺旋上升式思维。这…
看到这个问题,虽然很老但是很有趣,题主应该已经不再关心了,但是我还是无论如何写一下作为一个note。题主看起来水平比较高,但是我这里用比较通俗的语言回答。&br&气体的存储和传递过程不仅具有工程上的重要价值,也是理论方面很热门的一个话题。最主要的推动力是储氢,同时二氧化碳补集也是一种需求。另外一个角度,就是含能材料。&br&我没有读过也没有检索过针对性的综述文章,只是总结一下我接触过的类似材料和技术。大概可以分为两类,一类是物理方法实现高密度气体存储,另一类是利用化学方法在晶体中实现气体高密度存储。&br&除了压缩相变,最常用的物理方法是吸附(可能同时存在化学作用)。吸附的基本原理就是气体在固体表面形成一层或几层分子膜。乍一看这种只在表面形成的薄膜是不可能实现高密度气体存储的,但是当我们有一个很大的表面,其吸附分子的量也是非常可观的。在工程实践中,我们可以制备超大比表面积的材料,让很小很轻的一块材料具有超大的比表面积。目前有一个报道,吉大制备的一种MOFs(经 &a data-hash=&d42a9a48eda293066aba14f93d43392d& href=&///people/d42a9a48eda293066aba14f93d43392d& class=&member_mention& data-tip=&p$b$d42a9a48eda293066aba14f93d43392d&&@舒顿&/a& 提醒,此处应该是POFs)材料每克拥有7000平米的表面积,可以吸附1.3g的苯。Ben, T.,et. al. (2009), Targeted Synthesis of a Porous Aromatic Framework with High Stability and Exceptionally High Surface Area. Angew. Chem. Int. Ed., 48: &br&化学方法则更着眼于分子的相互作用及其结构决定的性质特殊性,对不同的分子开发针对性的方法。在化学方法实现气体高密度存储的实践中,人们往往利用晶体的结构将气体分子关进笼子里。&br&一个经典的例子是LaNi5,它是人们曾一度非常看好的高密度储能材料。合金类储氢材料在早期非常热门,目前由于其储氢密度提升程度有限,似乎已经不再受到追捧。&br&另一个储氢的手段是利用氢化物。比如氢化铝锂、硼烷(及其与氨的复合物),乃至水,都可以被看作是储氢物质。在这样的观点下,其实电石也是储存乙炔气的物质,氯化钠则是储存氯气的物质。泡沫灭火器则是成功的运用了这个原理,在较小体积下存储了大量二氧化碳。在一定(可能较为苛刻)的条件下,这些气体可以被放出。原先有人提出利用碳纳米管和富勒烯的可逆的加氢反应实现储氢,现在看来也是不现实的。&br&最后谈一谈含能材料的话题。火炸药、推进剂、烟火剂都属于含能材料,他们经常需要通过气体剧烈膨胀产生能量的转化发挥作用。这个就不多讲了。
看到这个问题,虽然很老但是很有趣,题主应该已经不再关心了,但是我还是无论如何写一下作为一个note。题主看起来水平比较高,但是我这里用比较通俗的语言回答。气体的存储和传递过程不仅具有工程上的重要价值,也是理论方面很热门的一个话题。最主要的推动…
一句话原因段阡 同学已经回答了。我这里计算一下。&br&首先我们引入一个量:毛细长度(Capillary length) &a href=&///?target=http%3A//en.wikipedia.org/wiki/Capillary_length& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&en.wikipedia.org/wiki/C&/span&&span class=&invisible&&apillary_length&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&img data-rawheight=&44& data-rawwidth=&75& src=&/d4b3cc3a81ac_b.jpg& class=&content_image& width=&75&&\gamma 是表面张力,\rho 是密度,g是重力加速度。对于水,这个值大约 2 mm 。&br&&br&以下内容来自引用[1]。&br&&img data-rawheight=&111& data-rawwidth=&430& src=&/5782a9ecadd3_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&430& data-original=&/5782a9ecadd3_r.jpg&&&br&(三个从小到大的可爱水滴)&br&左边那个水滴的半径远小于Capillary length,这时候重力的影响可忽略,我们得到的是球缺形水滴。(只有接触角90度时才会得到半球)&br&&br&中间那个水滴大小最尴尬,虽然它的轮廓的确可以精确计算,但我决定留到知乎出了公式编辑器再考虑做这件事。&br&&br&右边那个就是题主的好奇范围了:一片平的水面。受力分析见下图:&br&&img data-rawheight=&137& data-rawwidth=&430& src=&/debcc305ac0c_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&430& data-original=&/debcc305ac0c_r.jpg&&&br&液体平均压强和表面张力的差值是平衡的,液体层的厚度可以通过这个来计算&br&&img data-rawheight=&37& data-rawwidth=&242& src=&/f8d9e9a0f5d57fed43d5c1a759d6df43_b.jpg& class=&content_image& width=&242&&接触角的作用体现在表面张力差值里( Young's equation),对最终结果的影响还是很大的。有兴趣的童鞋不妨算一下这个问题:&br&一桶水(6升)被泼到了地面上,如果水在地面上的接触角为:1) 1° 2) 180°,地上会有多大一摊水?&br&&br&因此,半径不是远小于2mm的水滴就是重力不可忽略的水滴。&br&(至于Capillary length为什么确定成这个样子,待下回分解。。)&br&&br&[1] Capillarity and Wetting Phenomena, Pierre-Gilles de Gennes, Francoise Brochard-Wyart, David Quere, Translated by Axel Reisinger, Spriner, 2002.&br&[2] The Science of Soap Films and Soap Bubble, Cyril Isenberg,
Dover Publications, 1992.
一句话原因段阡 同学已经回答了。我这里计算一下。首先我们引入一个量:毛细长度(Capillary length) \gamma 是表面张力,\rho 是密度,g是重力加速度。对于水,这个值大约 2 mm 。以下内容来自引用[1]。(三个从小到大的可爱水滴)左…
马老汉来回答,其实这个问题用物理知识来解答貌似不太方便。&br&
但是嘛,用化学知识尤其是高中的知识来理解就很容易了。&br&
首先你要明白一个水分子是有一个氧原子和两个氢原子通过共价键结合在一起的。&br&
虽然水分子不是直线型分子,但是因为一个水分子只有3个原子组成,所以&br&
1.从孤立的角度来看水分子是一个平面结构。
&br&就像一楼的答案一样,在氢键的影响下液态水中的水分子处在一种不是很混乱的状态。&br&但是一旦水的温度到了4摄氏度,由于水分子之间间距逐渐缩小,原本是最佳配角的氢键开始升级成了和氢氧共价键一样重要的领衔主演。&br&
由于水分子的杂化方式是sp3。&br&
就这样我们就看见了一楼连接里的最后一幅图的结果:3个水分子组成一个空间四面体。这样对于整个水来说,空间利用率就变低了,所以整个水的体积变大了。&br&最简单的解释:如果把水整体看做是一个拼装玩具,在4度以上的液态水就是拼装玩具在包装盒里的状态,但是在4度的时候就是把这个玩具拼装好了,你说那个体积更大?&br&&br&那么有很多水分子组成的液态水会是什么样的一种状态呢?
马老汉来回答,其实这个问题用物理知识来解答貌似不太方便。
但是嘛,用化学知识尤其是高中的知识来理解就很容易了。
首先你要明白一个水分子是有一个氧原子和两个氢原子通过共价键结合在一起的。
虽然水分子不是直线型分子,但是因为一个水分子只有3个原子…
这个问题表面上看起来很简单,其实则不然,在下不才,试着来回答一下。&br&&br&先跑一下题,俗话说“人不可貌相”,feeshy在回答中提到“第一个答案还真是像答主签名说的那样在扯淡卖萌。”,这种以签名评论他人答案的行为是不是也很不理智?再说feeshy的回答中有不少错误之处,可能对题主有误导作用,建议去了解一下工业镀铬工艺(阴离子在阴极被还原生成金属铬)。&br&&br&其实这个问题真还不是高中化学可以说的清楚的,因为具有氧化还原活性的离子在电极上发生氧化还原反应取决于很多因素:浓度,电解液,电极材料等等。&br&1) 浓度对氧化还原电位的影响可以参照能斯特方程。&br&2)电解液的影响会复杂一些,但主要可以分为电解液中除具有氧化还原活性的离子之外是否还有其他支持电解质。对这个问题来说就是溶液中只有氢离子和重铬酸根呢还是有其他离子,比如钾离子,氯离子?钾离子,氯离子在这里就可以作为支持电解质,如果支持电解质浓度比较高的话,电场(静电力)对电活性物质的氧化还原反应影响就会小很多(物质传递中迁移项可以忽略)。&br&3)电极材料对氧化还原反应影响也是不能忽略的,很重要的一个例子便是铂电极还原氢离子的过电位很小(很接近标准电位),而氢离子在汞电极上还原过电位就很大。这其中又会涉及双电层、吸附等相关因素。&br&&br&而且以上还只是基于电化学基础理论作出的一些讨论,从实验方面来讲,复杂度就更高了。含有重铬酸根的溶液在电化学还原时可能会在在阴极表面出现一层由三价铬形成的非常薄的膜(取决于溶液pH,不知道题主所说的“有大量氢离子的溶液”pH是多少。)。这层膜会阻碍重铬酸根靠近阴极继续反应。但不会影响氢离子的通过。所以此时如果继续还原,不会继续得到三价铬,只能得到氢气。&br&&br&综上所述,不能仅仅通过氧化(还原)性的强弱来判断电化学反应的顺序(当然也不是说氧化还原性的强弱就毫无用处了,还是具有一定的指导意义的)。氧化(还原)性的强弱,或者应该说氧化还原电位,其实表述的是热力学的内容,而电化学反应中还需要考虑动力学的内容。如果有兴趣的话可以多关注一下电极动力学的相关书籍(当然已经远远超出高中阶段课程内容)。
这个问题表面上看起来很简单,其实则不然,在下不才,试着来回答一下。先跑一下题,俗话说“人不可貌相”,feeshy在回答中提到“第一个答案还真是像答主签名说的那样在扯淡卖萌。”,这种以签名评论他人答案的行为是不是也很不理智?再说feeshy的回答中有不…
嘛……&br&其实严格来说是拿254nm看板子上什么地方没有荧光……&br&&br&现在最常用的硅胶预制板上面用的一般都是硅胶GF254,为什么叫GF254就是因为里面掺了一种重要的无机荧光剂——ZnSiO4-Mn,锰掺杂硅酸锌……这种荧光剂在254nm波长照射下会有非常强烈的绿色荧光……而大部分具芳环或者共轭体系的化合物在GF254下都会有紫外吸收(不一定是吸收峰啊),这样就形成了一个没有绿色荧光的点……254nm左右用作荧光剂的还有阴极绿这样的东西……不过没有锰掺杂硅酸锌用的多……&br&实际上365nm的最初用途也是一样的,不是看被分析物的荧光的,而是看板子的荧光的……就是所谓的硅胶GF365/GF366,使用的荧光剂是ZnS-CdS-Ag,银掺杂的硫化锌镉,或者彩蓝,在365nm左右波长照射下会有非常强烈的荧光……还有硅胶GF254+366,在两个波长下都有荧光的……&br&&br&至于用365nm紫外灯看荧光,&b&确实是因为大部分有荧光的合成产品在这个波长下会有激发,而且这个波长的紫外灯照实验室的GF254的板子,板子本身是不会发光的,不会挡住产物的荧光的缘故&/b&……我做过不少的合成产物,在254下也是有荧光的,只是在板子上被硅胶本身的荧光盖住了不明显而已……&br&&br&另外普及一下硅胶的标识吧……&br&硅胶G或者硅胶GF里面的G是指粘合剂,也就是煅石膏或者CMC-Na(羧甲基纤维素钠),掺有粘合剂的硅胶就叫硅胶G&br&硅胶GF是指掺有荧光剂(F)和粘合剂(G)的硅胶,后面的数字是荧光剂的激发波长&br&没有煅石膏只有荧光剂的硅胶叫硅胶HF;普通的硅胶叫硅胶H,一般实验室拿来过柱子的就是硅胶H&br&也有把掺有CMC-Na的硅胶单拿出来叫硅胶CMC的,另说
嘛……其实严格来说是拿254nm看板子上什么地方没有荧光……现在最常用的硅胶预制板上面用的一般都是硅胶GF254,为什么叫GF254就是因为里面掺了一种重要的无机荧光剂——ZnSiO4-Mn,锰掺杂硅酸锌……这种荧光剂在254nm波长照射下会有非常强烈的绿色荧光………
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谢 &a data-hash=&74174bd5acdb2a249bc4f1f95e9e063e& href=&///people/74174bd5acdb2a249bc4f1f95e9e063e& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@袁霖& data-tip=&p$b$74174bd5acdb2a249bc4f1f95e9e063e&&@袁霖&/a& 邀~看来不只是我一个人注意过这个问题啊哈哈哈哈~&br&&br&首先,可以认为池子中间的气泡是独立的,且暂时假定气泡尺寸相等。此时可以将气泡破裂看成一个&b&&i&一级反应&/i&&/b&,其数量指数减少先快后慢,类似于原子的衰变。真相请戳wiki:&a href=&///?target=http%3A//zh.wikipedia.org/wiki/%25E5%258D%258A%25E8%25A1%25B0%25E6%259C%259F& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&半衰期&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&与此同时,池子边缘的气泡和中间的气泡并不一样。一方面,边缘的气泡在气-液-固三相界面上,一边靠着陶瓷,其实只是‘半个’气泡,因此其液膜破裂的概率是完整气泡的一半,或曰半衰期是完整气泡的二倍;另一方面,在你制造气泡的时候会有液体溅射在陶瓷边缘上,这部分液体会缓慢流下补充边缘气泡不断变薄的液膜,进而延长了气泡的寿命。&br&&br&另外,同等空气含量的气泡在自由状态下要比附着在边缘上具有更大的界面能,因此从热力学角度出发,幸存的气泡会倾向于转移到边界上;而题目中暗示的具有一定流动的液面则为这个热力学趋势提供了动力学可行性。&br&&br&最后,以上的讨论假设了气泡尺寸相同;而实际情况下,气泡越大,界面张力相对于重力的作用就越小,气泡半衰期越短,越容易破裂;而大气泡的破裂无疑会给人更强的视觉冲击。因此,大泡沫集中在初期破裂这一点应该也是题主印象深刻的原因之一~&br&&br&最最后,如@放鲫鱼所言,“气泡破裂是个急剧释放能量的过程,产生的震动和液滴的溅射会导致相邻气泡加速破裂”,而显然边缘上的气泡的“相邻气泡”比中间的气泡少,从而进一步加大了中间的气泡和边缘气泡的寿命差异
邀~看来不只是我一个人注意过这个问题啊哈哈哈哈~首先,可以认为池子中间的气泡是独立的,且暂时假定气泡尺寸相等。此时可以将气泡破裂看成一个一级反应,其数量指数减少先快后慢,类似于原子的衰变。真相请戳wiki:与此同时,池子边缘的气泡…
&b&会发生电解,但被电解的主要物质不是胶粒。&/b&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&br&&i&(认认真真完善答案突然发现歪题了==题主如果不想听故事请直接看尾注2)&/i&&br&------------&br&上周做&img src=&///equation?tex=Fe%28OH%29_%7B3%7D& alt=&Fe(OH)_{3}& eeimg=&1&&胶体电泳,加的DC 40V,确实在阴极发现星星点点的气体&i&*&u&尾注1&/u&&/i&&br&所以说至少在我那个电压下,两个过程是同时存在的,只是电泳的现象更明显些。从溶液中电荷运动的角度来说,电解是氢离子和氢氧根的运动,电泳是带电胶粒的运动。遵守交通规则的前提下,你开你的我开我的,不会撞车。&br&最后关于为什么被电解的是水而不是胶体,看一下装置图就秒懂→_→&br&&img src=&/a2fc8bba3e4cbee74b3e9b_b.jpg& data-rawwidth=&233& data-rawheight=&313& class=&content_image& width=&233&&那如果我把胶体填到与电极接触,不放辅助液呢?像这样→_→&br&&img src=&/17186dbe2bf7a61e2aafbeb32d8eb67c_b.jpg& data-rawwidth=&233& data-rawheight=&313& class=&content_image& width=&233&&首先电泳仍会发生,但是因为不再有移动的参考界面,你很难看出来。&br&电解情况则会有些不同。由电极区域主要存在的分子和离子,可以组合出这么几种电极反应(相比第一种情况,增加了&img src=&///equation?tex=Cl%5E%7B-%7D& alt=&Cl^{-}& eeimg=&1&&参加的反应):&br&阳极:&br&&img src=&///equation?tex=%5Cphi+_%7B1%7D%3A%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7DH_%7B2%7DO-e%5E%7B-%7D%5Cleftrightarrow+%5Cfrac%7B1%7D%7B4%7D+O_%7B2%7D%2BH%5E%7B%2B%7D& alt=&\phi _{1}:\frac{1}{2}H_{2}O-e^{-}\leftrightarrow \frac{1}{4} O_{2}+H^{+}& eeimg=&1&&&br&&img src=&///equation?tex=%5Cphi+_%7B2%7D%3ACl%5E%7B-%7D-e%5E%7B-%7D%5Cleftrightarrow+%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D+Cl_%7B2%7D& alt=&\phi _{2}:Cl^{-}-e^{-}\leftrightarrow \frac{1}{2} Cl_{2}& eeimg=&1&&&br&阴极:&br&&img src=&///equation?tex=%5Cphi+_%7B3%7D%3AH%5E%7B%2B%7D%2Be%5E%7B-%7D%5Cleftrightarrow+%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D+H_%7B2%7D& alt=&\phi _{3}:H^{+}+e^{-}\leftrightarrow \frac{1}{2} H_{2}& eeimg=&1&&&br&(&img src=&///equation?tex=%5Cphi+_%7B4%7D%3AFe%5E%7B3%2B%7D%2Be%5E%7B-%7D%5Cleftrightarrow+Fe%5E%7B2%2B%7D& alt=&\phi _{4}:Fe^{3+}+e^{-}\leftrightarrow Fe^{2+}& eeimg=&1&&)&b&*&/b&&i&&u&尾注2&/u&&/i&&br&&br&可以看出,每个电极反应都伴随着&b&电极区域电荷浓度&/b&的变化(因为电子只能通过导线传播,溶液中的电荷只需考虑离子浓度即可),这样当&b&达到化学平衡时,电荷的累积导致电极与溶液中存在一个电势差,即电极电势。&/b&我们姑且把第&img src=&///equation?tex=i& alt=&i& eeimg=&1&&个反应所导致的电势差称为&img src=&///equation?tex=%5Cphi+_%7Bi%7D& alt=&\phi _{i}& eeimg=&1&&。&br&假设电解是逐渐地增大电压&img src=&///equation?tex=U& alt=&U& eeimg=&1&&,自然是&b&&img src=&///equation?tex=%5Cphi+_%7Byang%7D-%5Cphi+_%7Byin%7D& alt=&\phi _{yang}-\phi _{yin}& eeimg=&1&&值小的反应优先发生&/b&。&br&&img src=&/aeacd4ca188a_b.jpg& data-rawwidth=&138& data-rawheight=&108& class=&content_image& width=&138&&所以这种相对复杂的情况只需要在坚持阴离子参与阳极反应、阳离子参与阴极反应的原则下,&b&比较电极区域各粒子的浓度,算出各电极反应的&img src=&///equation?tex=%5Cphi+_%7Bi%7D& alt=&\phi _{i}& eeimg=&1&&,然后按优先顺序发生电解&/b&就好了。&br&&br&==========&br&&i&&u&尾注1:&/u&&/i&&br&为什么我没看到阳极析出的气体?应该是量太少以至于难以察觉了,毕竟氧气本来析出的量就比氢气少,在水中的溶解度又比氢气大。&br&&u&&i&尾注2:&/i&&/u&&br&阴极发生的电极反应&img src=&///equation?tex=Fe%5E%7B3%2B%7D%2Be%5E%7B-%7D%5Cleftrightarrow+Fe%5E%7B2%2B%7D& alt=&Fe^{3+}+e^{-}\leftrightarrow Fe^{2+}& eeimg=&1&&,其中&img src=&///equation?tex=Fe%5E%7B3%2B%7D& alt=&Fe^{3+}& eeimg=&1&&的主要来源应该是由于制备胶体的方法不完美而没有参与胶体形成的残留离子。&br&&b&&img src=&///equation?tex=Fe%28OH%29_%7B3%7D& alt=&Fe(OH)_{3}& eeimg=&1&&胶团的完整结构如下图,胶核中的Fe(III)已经相当于一个微小的晶体,向溶液中扩散需要同时考虑难溶电解质的电离平衡、还有离子电荷同胶粒电荷的作用。跟残留离子相比,来自胶粒的离子就是次要因素了。&/b&&img src=&/3b0495edb857eef46ae4e_b.jpg& data-rawwidth=&394& data-rawheight=&194& class=&content_image& width=&394&&
会发生电解,但被电解的主要物质不是胶粒。(认认真真完善答案突然发现歪题了==题主如果不想听故事请直接看尾注2)------------上周做Fe(OH)_{3}胶体电泳,加的DC 40V,确实在阴极发现星星点点的气体*尾注1所以说至少在我那个电压下,两个过程是同时存在的…
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这个问题在物理化学里面可以这么解释:&br&&br&毛细管中水的势能的提高是因为&b&表面能的释放。&/b&&br&&br&水上升到毛细管中,水-玻璃界面增加,玻璃-空气界面减小,这两个界面的表面张力不同,所以释放了一部分表面能,使液面上升了。所以如果想把这部分势能利用起来,要弥补释放新增加表面所需的表面能,所以是不能实现的。
这个问题在物理化学里面可以这么解释:毛细管中水的势能的提高是因为表面能的释放。水上升到毛细管中,水-玻璃界面增加,玻璃-空气界面减小,这两个界面的表面张力不同,所以释放了一部分表面能,使液面上升了。所以如果想把这部分势能利用起来,要弥补释放…
我看了一下评论,楼主的答案前提是二种液体是互溶的,而又是问的凝固点,不是沸点。这样的话我能想到的就是&b&二元系固液相图。&/b&这个凝固点要分情况讨论。&br&&b&&u&二元系固液相图情况我记得有很多种,我才疏学浅仅举一个典型例子即共晶反应&a href=&///?target=http%3A///link%3Furl%3DGYnvjrStj83BPMCDjcySBJGH_dlcy2SPsHWSVE9L5fkhBJes4AnoioK971cwiGOOdjjXwSTdd9b3D81eZmysB_& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&共晶反应_百度百科&i class=&icon-external&&&/i&&/a&来说明这一问题。&/u&&/b&&br&&img src=&/a08e1ba3f0edd2dd4ecce8b_b.jpg& data-rawwidth=&1243& data-rawheight=&701& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1243& data-original=&/a08e1ba3f0edd2dd4ecce8b_r.jpg&&这里简单以一个示例性质的相图来说明。这个图是α、β&b&二元系共晶相图&/b&,横轴表示其中一种物质β的百分含量,纵轴是温度。那么当这个二元体系,也就是你说的混合溶液的组分不一样时,凝固情况不一样。&br&&br&&b&含量为1组分时:&/b&由液相L冷却凝固(&b&准平衡凝固&/b&)时,首先溶液中析出α,然后当温度冷却到横线位置的温度(&b&共晶温度&/b&)时,发生共晶析出,液相L里同时析出α与β两种物质,直至所有液体变成固体。&br&&br&&b&含量为2组分时:&/b&由液相L冷却凝固(&b&准平衡凝固&/b&)时,溶液中开始无任何析出,当温度下降共晶温度时,溶液中同时开始析出α与β两种物质,直至所有液体变成固体。&br&&br&&b&含量为3组分时:&/b&与组分为1时相似,只不过先析出的是β物质。&br&&br&&b&在这个体系中,严格来说α与β不一定为两种物质,而是两种相。&/b&&br&&br&相图这方面当初仅是材料科学基础课了解过,这个回答当抛砖引玉吧。&br&---------------------------------------------------------&br&我举的这个相图的例子,只是为了&b&&u&理论性&/u&&/b&的说明题主的这个问题。也为题主如何解决这个问题算是提供一个思路。&br&&br&实际情况正如楼下所说,相图里面的情况只有在过冷度极其小的情况下才会发生,所以我才在回答中特意注明了 &b&准平衡凝固&/b&。&br&而实际情况过冷度如果比较大,冷却速度较快的情况下,凝固(相变)的情况与相图描述的会有所偏差,&b&因为相图是基于热力学计算得到的稳态平衡状况下的相变行为&/b&,并未考虑动力学因素。为了不误导各位,因此特此声明。至于非平衡相变的行为,这个就只能求高人解答了。&br&&br&以上。&br&—————再次分割——————————&br&受到 &a data-hash=&24d94a0ef344ec7429809& href=&///people/24d94a0ef344ec7429809& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@张航宇& data-tip=&p$b$24d94a0ef344ec7429809&&@张航宇&/a&同学2次强调我这是一个不负责任的答案,因此我着重强调一下:&b&本人非晶体学专业,对相图的理解仅限于本科课堂了解,&u&此答案为我认为的一种解决题主疑惑的思路,但是此答案肯定在理论上有很大的不严谨性。&/u&希望看到答案的读者谨慎阅读,同时也希望在这方面比较了解的同学来做出严谨的解答,我已经搬好小板凳准备听课了&/b&&b&(╯▽╰)&/b&&br&&br&&b&但我仍然不接受“不负责任”这种措辞。答案不严谨是由于我学识浅薄,这是技术问题;答案不负责任,这是态度问题。尽管我自知并非这方面专家,但我是本着分享自己想法的目的为题主提供思路,在写答案过程中也尽量做到我有限的理论水平内能保证的严谨程度,我是带着负责任的心态写下这里的每一个字,而不是百度知道上板凳沙发的留个脚印证明我的存在感。&/b&&br&&b&&br&特此严正声明。以上。&/b&
我看了一下评论,楼主的答案前提是二种液体是互溶的,而又是问的凝固点,不是沸点。这样的话我能想到的就是二元系固液相图。这个凝固点要分情况讨论。二元系固液相图情况我记得有很多种,我才疏学浅仅举一个典型例子即共晶反应来说明这一…
实验室温度大概25度&br&&br&&img src=&/1eedd104aef65be04cba4fb45aa14dc2_b.jpg& data-rawwidth=&269& data-rawheight=&251& class=&content_image& width=&269&&&br&反正戒烟了 拿Zippo的打火机煤油来试试&br&&img src=&/dcd89608cda77eb31e885ef9_b.jpg& data-rawwidth=&377& data-rawheight=&258& class=&content_image& width=&377&&左: 乙醇+水 1:1 右: 乙醇+煤油 1:1
额 请忽略离心管上那两条线
那不是分层&br&&br&&img src=&/915b04a2657f1dfe016df2cce08f8153_b.jpg& data-rawwidth=&274& data-rawheight=&317& class=&content_image& width=&274&&&br&煤油+乙醇+水 1:1:1 分层
这是前天在寝室弄的 所以背景不同= = &br&&img src=&/56d9b8811bfd353a5d8ca30fe6edfca2_b.jpg& data-rawwidth=&113& data-rawheight=&190& class=&content_image& width=&113&&&br&&br&煤油+乙醇+水 1:2:1 分层
(把1:1的乙醇-煤油和1:1的乙醇-水等比混合)&br&&img src=&/d451c2d47034_b.jpg& data-rawwidth=&384& data-rawheight=&399& class=&content_image& width=&384&&&img src=&/ab5edd7ca6f5b33128fe2_b.jpg& data-rawwidth=&554& data-rawheight=&333& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&554& data-original=&/ab5edd7ca6f5b33128fe2_r.jpg&&&br&煤油+乙醇+水 1:6:1 上层油相已很薄(咦?为毛乙醇一次加到6了?因为我懒随手倒的``````)&br&&br&&img src=&/7fac2ee5bc_b.jpg& data-rawwidth=&285& data-rawheight=&317& class=&content_image& width=&285&&&br&&br&煤油+乙醇+水 1:6:3 分层再次出现&br&&br&&img src=&/a102a547e085b6f0d18d6b_b.jpg& data-rawwidth=&374& data-rawheight=&537& class=&content_image& width=&374&&煤油+乙醇+水 1:10:3 分层依然存在但上层明显变薄
(可参考离心管上刻度)&br&&br&另外 为毛下层水相会变混?
实验室温度大概25度反正戒烟了 拿Zippo的打火机煤油来试试左: 乙醇+水 1:1 右: 乙醇+煤油 1:1 额 请忽略离心管上那两条线 那不是分层煤油+乙醇+水 1:1:1 分层 这是前天在寝室弄的 所以背景不同= = 煤油+乙醇+水 1:2:1 分层 (把1:1的乙醇-煤油和1:…
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我也抛块砖。知乎第二答献给可爱的泡泡~ 先上一张为去年 CYPT 比赛做实验的时候拍的美图。
&img src=&/ca083cdc8f1e860ffbda94bee8650bda_b.jpg& data-rawwidth=&4128& data-rawheight=&2322& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&4128& data-original=&/ca083cdc8f1e860ffbda94bee8650bda_r.jpg&&&br&
事实上,一位叫做尤瑟夫·普拉托 (Joseph Plateau) 的比利时物理学家也发现了题主所说的这种结构。(这位普拉托大大就是发现视觉暂留现象的那一位哦。)他把这种结构总结成了&b&普拉托定律 (Plateau's Laws)&/b&:
&blockquote&&ol&&li&皂液膜由完全光滑的表面组成。&/li&&li&皂液膜的任一部分的平均曲率在同一片膜上的每一点上都是常数。&/li&&li&皂液膜表面的交界一定是由三个表面相接构成的曲线,称为“普拉托边界”,交界处两两表面形成的平面交角都是 120°。&/li&&li&普拉托边界之间相交一定是由四条边界相交构成一个交点,在交点处,四个边界线两两之间的交角都相同,为 109.47 ,如同正四面体的中心与四个顶点连接的连线两两之间所构成的交角一样。&/li&&/ol&&i&(Wikipedia: &a href=&///?target=http%3A//en.wikipedia.org/wiki/Plateau%2527s_laws& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Plateau's laws&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)&/i&&/blockquote&任何不满足普拉托定律的结构都会很快地变化成普拉托定律所描述的样子。&br&&br&请注意,普拉托定律是所有泡泡都要满足的,无论泡泡的大小是否均一。而大小均一的泡泡还会遵循另一种结构:Weaire–Phelan 结构。这是在 1993 年,都柏林三一学院的 Denis Weaire 大神和他的学生 Robert Phelan 提出的。(顺带膜拜一下 Weaire 大神,为了当时比赛和现在写这个题目查到的靠谱文献基本全是他写的......) Weaire-Phelan 结构由等积的十二面体和十四面体交替构成,长这个样子:&br&&br&&img src=&/70b517b9dc3c42b879dbf59bc6d7e831_b.jpg& data-rawwidth=&280& data-rawheight=&286& class=&content_image& width=&280&&&i&(图片来自维基百科)&/i&&br&&br&据传说水立方的设计灵感就是源于这个结构哦~&br&&br&但是,这些结构为啥是这样的呢?
答案的根本在于楼上几位答主也提到过的,&b&表面张力&/b&。表面张力很直观的一个作用就是,&b&使得液体的表面总是试图获得最小的面积&/b&,就好像它是一层弹性的薄膜一样。普拉托定律描述的这个结构就是寻找最小表面积得到的结果。在 1976 年,约翰·泰勒 (Jean Taylor) 用几何测度论 (geometric measure theory) 的方法给出了这个结论的数学证明。
他的论文在这里:
&blockquote&
Taylor, Jean E. (1976), &The structure of singularities in soap-bubble-like and soap-film-like minimal surfaces&,
&i&Annals of Mathematics&/i&, Second Series 103 (3): 489–539, doi:10., MR 0428181.&/blockquote&&br&请自便。反正我看不懂╮(╯▽╰)╭。 &br&&br&而 Weaire-Phelan 结构也遵循着表面积最小的原则。事实上它的发现就是源于 Kelvin 爵士在 1887 年提出的这么一个问题,the Kelvin problem: 如何用最小的表面积把空间分割为体积相等的小空间?&br&&br&&br&不过其实我主要是来扯别的的╭(╯^╰)╮ 题主你知道吗,泡泡其实可以有别的形态!比如这样:
&img src=&/c449ba0dcdf4e_b.jpg& data-rawwidth=&536& data-rawheight=&504& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&536& data-original=&/c449ba0dcdf4e_r.jpg&&&br&
这也是去年我们学校的队伍参加 CYPT 时拍的一张照片。这是一张俯视图。看它们圆滚滚的样子!一定不符合普拉托定律......&br&&br&&a data-hash=&58bc4d1daf& href=&///people/58bc4d1daf& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@苍原雪& data-tip=&p$b$58bc4d1daf&&@苍原雪&/a& 是的,2014 年的 IYPT 有一道题目叫做 Bubble Crystal,&b&泡泡晶体&/b&。去年我在我们队里负责这道题。这道题的内容和这个问题有一点相关性,但是说的并不是同一件事。题目是这样的:
&blockquote&
A large number of very small, similar air bubbles float on the surface of a soapy liquid.
&br&The bubbles will arrange themselves into a regular pattern similar to a crystalline
&br&lattice. Propose a method to obtain bubbles of a consistent size, and investigate the
&br&formation of such a bubble crystal.
&/blockquote&翻译成中文是这样的:
&blockquote&
大量非常小的、相似的气泡漂浮在肥皂液的表面上时,泡泡会自动排列成规则的、类似与晶格的结构。
&br&提出一种获得大小一致的泡泡的方法,并研究此类泡泡晶体的形成。
&/blockquote&最初发现这种“泡泡晶体”的是剑桥大学卡文迪许实验室的威廉·布拉格爵士 (Sir William Lawrence Bragg) 和 John Nye 教授。他们发现,诶,这些泡泡怎么长的这么眼熟呢......他们不约而同地想起了一个东西:金属晶体。通俗一点理解,金属晶体就是(人们想象中)金属内部原子排列的样子啦。其中六方堆积晶体的样子,和这些泡泡的排列方式简直一模一样!。&br&&img src=&/dfe2bedd37d2f015b4e765_b.jpg& data-rawwidth=&542& data-rawheight=&166& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&542& data-original=&/dfe2bedd37d2f015b4e765_r.jpg&&&i&(图片来自网络,侵权删除~)&/i&&br&&br&它们二者还有另外一个相似点:它们都会偶尔出现缺陷。金属晶格缺陷有很多种,包括空位、填隙、替位等等。示意图(非六方堆积的晶格示意图...找不到好看的图好忧桑):
&img src=&/d37d97f7f_b.jpg& data-rawwidth=&295& data-rawheight=&221& class=&content_image& width=&295&&&i&(图片来自网络,侵权删除~)&/i&&br&&br&再看看上面那张泡泡的图,就会发现泡泡也会偶尔出现这样的缺陷。所以 Bragg 和 Nye 二位教授就想,可不可以用这种“泡泡晶格”来模拟金属晶格,进行一些研究呢? 于是有了这篇论文:&br&&a href=&///?target=http%3A//web.mit.edu/mikejd/previously_online/aices_mit_2009/Bragg-bubble_raft.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&mit.edu 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&然后 IYPT 组委会想,可不可以用这种泡泡晶格来出道题呢......╮(╯▽╰)╭
&br&&br&在去年准备比赛的过程中,我们对这种泡泡晶格进行了全(粗)面(浅)的研究。 &br&大致分为这三方面: &br&一、如何使泡泡稳定存在? &br&二、如何控制相同大小? &br&三、为何排列整齐? &br&&br&但我觉得如果在此全部说一遍就跑题太严重了......所以还是说一个和题主的问题有点关系,也困扰了我很久的问题吧。 &br&&br&&b&为啥有的泡泡就是六边形的,有的就是圆形的???(指俯视图)&/b&&br&&b&&br&这个问题真的困扰了我非常久,并且直到现在还没有完全弄明白,很希望得到高人指点。&/b&当时为了查这个问题的答案,连续两天跨越京城到国图去找 Weaire 大神的专著 The Physics of Foams,还体验了一下国图基藏阅的高端服务。&br&&br&但是请允许我先给 Weaire 先生跪一下..... 那本书上对这个现象的解释是这样的:有一个控制着泡泡形状的物理量,叫做&b&含水率 (liquid fraction)&/b&。具体定义记不清了,待我去查证一下来补,不过就是字面意义的含水率。符合普拉托定律的泡泡含水率都较低,一般在5%以下;含水率高的泡泡,也就是湿泡泡 (wet foam),是不符合普拉托定律的,也就是&圆形的&。然后 Weaire 先生说了,含水率超过 36% 的泡沫就不算 foam 了,算 bubbly liquid (泡液流),所以我们在这不讨论......&br&&br&于是仍然自力更生,经过一段时间的琢磨(以及和可爱的小伙伴们的吵架),我们发现有个明显和它成负相关的变量: &b&大小。&/b&参考大小,本答案第一张图片里的泡泡直径约10mm,第二张图里的泡泡直径约2mm,Bragg 和 Nye 二位教授论文中的泡泡直径不到1mm......至于为什么大小会影响泡泡形状呐,我也只能YY一下:同等厚度的液膜,对于体积更小的泡泡来说,所占的比例就越大,于是含水率就越高......&br&&br&但是含水率又是啥?该如何增加一坨泡沫的含水率?为什么临界值是36%?不知道,求点醒。所以各位看官你们明白了嘛,我就是来秀图 + 求打脸的 =w=&br&:D
我也抛块砖。知乎第二答献给可爱的泡泡~ 先上一张为去年 CYPT 比赛做实验的时候拍的美图。
事实上,一位叫做尤瑟夫·普拉托 (Joseph Plateau) 的比利时物理学家也发现了题主所说的这种结构。(这位普拉托大大就是发现视觉暂留现象的那一位哦。)他把这种结…
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肥皂膜的结构:两层表面活性剂分子加中间的水(含溶解的表面活性剂分子)&br&肥皂膜形成后,会不断变薄,原因:&ol&&li&内部的溶液可以在重力作用下流动。&/li&&li&蒸发。&/li&&li&肥皂泡连接处/肥皂泡和框架连接处的液体形状是凹的,产生负压,“吸走”膜上的液体。边界叫做Gibbs ring或者Plateau border[2]。这个过程比较复杂,有兴趣的查marginal regeneration。 &br&&/li&&/ol&研究肥皂膜的把肥皂膜分成三类: 刚性膜(rigid film),简单流动膜(simple mobile film),不规则流动膜(irregular mobile film)。&ul&&li&刚性膜的膜表面是“刚性”或“塑性(plastic)”的,(据说)用小棍弹一下很快就恢复原状。 膜厚且变薄的速度慢(以分钟甚至小时计时)。通常是在配方中加入醇类以降低蒸发。&/li&&li&我们普通玩的肥皂泡泡都是简单流动膜,成分仅是表面活性剂的水溶液(洗衣粉或者洗洁精混水,对不对?)变薄的速度很快(以秒或者分钟计时)&/li&&li&不规则流动膜成分为浓表面活性剂溶液,和简单流动膜的区别要到形成黑膜才出现,日常玩没差别。&/li&&/ul&好,这里只是变薄的部分,为什么膜会破呢?&br&@李松泽 提到“内部气体流动,内压大于外压“。内压大于外压对于肥皂泡是一定的,内部气体是否流动我不敢说,个人认为外部气体的流动更显著,造成的冲击更大。超过膜的承受力时,就破了。实际上如果没有气流等扰动,肥皂膜最终会以厚约30nm的黑膜存在。&br&@山醒 评论 (黑膜)如此薄,以至于从空气-&膜面的反射光1
射入膜后在膜-空气交界面上膜-&膜的反射光2
只能相干加强波长小于可见光的电磁波,因此看起来是黑色的。&br&&br&---------其实我想多说一点-------&br&为什么啤酒的泡沫比香槟要稳定的多? &br&因为啤酒的泡沫和肥皂泡类似,膜变薄到一定程度后,会有一个力阻止膜进一步变薄[3],因此啤酒沫破裂是一个成核过程[4]。而香槟的泡沫(成分我不清楚了)破裂是一个相分离过程[5],不存在成核所需的能垒,因此即使没有外界扰动也会破掉。&br&&br&&br&[1] The Science of Soap Films and Soap Bubbles, Cyril Isenberg, Dover Publications, New York, 1992.&br&[2] &a href=&///?target=http%3A//en.wikipedia.org/wiki/Plateau%2527s_laws& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&en.wikipedia.org/wiki/P&/span&&span class=&invisible&&lateau%27s_laws&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[3] &a href=&///?target=http%3A//en.wikipedia.org/wiki/Disjoining_pressure& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&en.wikipedia.org/wiki/D&/span&&span class=&invisible&&isjoining_pressure&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[4] &a href=&///?target=http%3A//en.wikipedia.org/wiki/Nucleation& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&en.wikipedia.org/wiki/N&/span&&span class=&invisible&&ucleation&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[5] &a href=&///?target=http%3A//en.wikipedia.org/wiki/Spinodal_decomposition& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&en.wikipedia.org/wiki/S&/span&&span class=&invisible&&pinodal_decomposition&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&
肥皂膜的结构:两层表面活性剂分子加中间的水(含溶解的表面活性剂分子)肥皂膜形成后,会不断变薄,原因:内部的溶液可以在重力作用下流动。蒸发。肥皂泡连接处/肥皂泡和框架连接处的液体形状是凹的,产生负压,“吸走”膜上的液体。边界叫做Gibbs ring或…
熵是状态函数,熵变跟过程没有关系,但要用可逆过程来计算。&br&&br&状态1到状态2有无数种走法,熵变都一样,但你想计算熵变到底等于多少,就要设一个可逆走法以便你能用那个热温商积分来算。算了出之后,那无论实际走哪个过程,都是这个数,因为人家是状态函数取值跟过程没有关系。
熵是状态函数,熵变跟过程没有关系,但要用可逆过程来计算。状态1到状态2有无数种走法,熵变都一样,但你想计算熵变到底等于多少,就要设一个可逆走法以便你能用那个热温商积分来算。算了出之后,那无论实际走哪个过程,都是这个数,因为人家是状态函数取值…
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防指纹涂层在目前的触摸屏玻璃处理工艺中应用还是很多的,业内一般叫AF coating。&br&&br&在玻璃上留下的指纹,通常为手指上的油污,所以目前大多数的喷油涂层都是从油污下手的。&br&&br&其原理有这么几种:&br&&br&一、化学材料获得表面活性&br&&br&AF防指纹纳米涂层是一种具有活性硅烷基团和氟改性有机基团的组合而成的涂料。氟炭基团能为表面提供非常低的表面张力/活性,有助玻璃抗水抗油和防指纹。另一端硅烷基团能和玻璃很好的咬合,即与玻璃表面的纹理紧密咬合,从而提高附着力。材料类型多有以下两种:&br&&br&1. 溶解型,也称亲油型,是通过溶解及扩散油脂性污渍使指纹不明显。&br&&br&2. 排斥型,也称拒油型,排斥污渍防止指纹附着在玻璃表面。油脂一旦接触表面会形成微小的油珠(显微镜可见),使得指纹形状模糊。&br&&br&但这两种都有缺点。溶解型的在油脂过多的时候的功效就不大,排斥型的呢还是看得出指纹形状。&br&&br&二、物理结构&br&&br&物理结构的多位仿荷叶/莲花效应。&br&&br&1. 通过laser在玻璃表面喷涂氧化锌等氧化材料。这种可获得即疏水、也疏油的双重特性,不过成本高。&br&&br&2. 通过喷涂油性涂层获得类似荷叶/莲花效应。&br&&br&3. 磨砂贴膜的做法(很多手机贴膜就是这样的),通过表面颗粒化来降低指纹油脂的附着,不过代价是清晰度降低。
防指纹涂层在目前的触摸屏玻璃处理工艺中应用还是很多的,业内一般叫AF coating。在玻璃上留下的指纹,通常为手指上的油污,所以目前大多数的喷油涂层都是从油污下手的。其原理有这么几种:一、化学材料获得表面活性AF防指纹纳米涂层是一种具有活性硅烷基团…
化学是个深坑.一个没有参与正规科研的人说自己喜欢科研也是毫无依据的.&br&化学的研究生就是一天到晚实验室,开会,做报告周而复始并年复一年.&br&如果没有真爱只是喜欢就算了,毕竟化学不是什么有用的技能,费劲读出来也不好找工作
化学是个深坑.一个没有参与正规科研的人说自己喜欢科研也是毫无依据的.化学的研究生就是一天到晚实验室,开会,做报告周而复始并年复一年.如果没有真爱只是喜欢就算了,毕竟化学不是什么有用的技能,费劲读出来也不好找工作
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刚刚做好一个关于liquid spreading的报告,来讲几句。&br&&br&这个问题非常复杂......我怎么听上去像砖家,不过没办法,表面化学/物理/科学 研究的都是这种看上去简单实际上复杂得不着边的东西。&br&简单的说取决于玻璃表面及表面的各种缺陷各种杂质与水(nnd,还不是纯水,是有盐离子、灰尘......的水)的相互作用。平放的玻璃上水滴的铺展和这个是类似的问题,只不过竖直情况作用力(重力)是一个方向的。&br&&br&说行径路线,不如说水滴与玻璃的接触线(contact line)怎么移动。如果能够模拟出接触线的变化,行进路线自然有了。&br&&br&接触线的变化有很多研究,比如可以从这篇文章看起:&a href=&///?target=http%3A//capfluidicslit.mme.pdx.edu/reference/Unsorted/Leger_RPP1992.pdf& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&capfluidicslit.mme.pdx.edu&/span&&span class=&invisible&&/reference/Unsorted/Leger_RPP1992.pdf&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&里面讨论了单个缺陷(defect)的情况下接触线会如何变化,应该怎样用数学描述。看懂了这个就可以继续查找多缺陷(按照题目中的情况,是随机缺陷,而且缺陷还彼此不同)情况下的研究了。&br&还有一个坏消息,关于水中的杂质、溶质的影响的研究很少(当然是因为很难),我们还是凑合着研究纯水吧。&br&&br&把上面这些算出来,诺贝尔奖会来找你的。不骗你,来拜Pierre-Gilles de Gennes大神&a href=&///?target=http%3A//en.wikipedia.org/wiki/Pierre-Gilles_de_Gennes& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&en.wikipedia.org/wiki/P&/span&&span class=&invisible&&ierre-Gilles_de_Gennes&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&,让他的在天之灵保佑你吧。
刚刚做好一个关于liquid spreading的报告,来讲几句。这个问题非常复杂......我怎么听上去像砖家,不过没办法,表面化学/物理/科学 研究的都是这种看上去简单实际上复杂得不着边的东西。简单的说取决于玻璃表面及表面的各种缺陷各种杂质与水(nnd,还不是纯…
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