家裏的鹽不要......吃貨和藝術家都沉默了 | 正經玩_風聞
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2022-06-18 15:01
原創:中科院物理所
吃貨的最高境界
我畫畫也用食物
實驗器材
所標杯、鹽、不鏽鋼碗、燒杯、塑料滴管、彩筆

實驗過程
首先我們向熱水中加入過量鹽
得到一杯飽和鹽溶液
將溶液滴在不鏽鋼碗底
可以滴成圓形或拱橋形

將燒杯中上層鹽溶液取出
向其中加水
得到不飽和鹽溶液
以同樣的方法滴兩個液滴

靜置一段時間使水蒸發:
如果水温較高或者有風扇促進風流動
可以加速水的蒸發
在這個過程中我們可以看到
液滴的邊緣,尤其是“橋”的位置
逐漸有了小的鹽粒出現

待水完全蒸發後我們可以看到如圖的印記:
在原先水滴的輪廓處形成了一層“鹽牆”
而在水滴的內部則是形成了星星點點的鹽粒

仔細觀察高濃度鹽溶液得到的鹽結晶
可以看到鹽牆幾乎連成了一體
用手輕輕觸碰並不會使其崩裂
而牆內的結晶則是較為鬆動
對於圓形的水滴有可能可以看出牆內的第二層圓環

而低濃度鹽溶液得到的鹽結晶則鬆散許多
牆體脆弱並且牆內結晶也顆粒分明

有了牆面的突出與牆內的平鋪的鹽粒
我們可以做一些bling~bling~的藝術創作
比如我們先來畫一個所徽章:

然後將鹽溶液滴在筆畫經過的位置
由於着色過的部分更容易浸潤
鹽水的形狀幾乎可以貼住筆畫的輪廓

待鹽水完全蒸發後
我們便得到了在光下會閃爍的“藝術字”了
肉眼觀察效果會更好

這些字的輪廓上還有“鹽牆”做出的勾邊

原理解説
鹽水隨着水的蒸發,鹽的濃度高於溶解度時,由於鹽水與容器表面以及空氣接觸界面存在雜質,鹽便會在這些雜質周圍形成晶****核,隨着越來越多的鹽析出,這些晶核便會逐漸生長至肉眼可見的晶體,不過受到晶體表面能以及溶液中液體流動等因素的影響,最終晶體成長的大小有限,這裏暫且不對晶體大小展開討論。
鹽牆的成因也十分有趣。第一批肉眼不可見大小的晶核實際上會在水滴的各個地方出現:容器上的雜質(比如指紋)、空氣中掉落到液麪上的灰塵等等。
隨着水的蒸發,水滴由於內聚力的作用會逐漸縮小,此時原本處於水滴邊緣處的晶核便留在了原地。然而因為水和鹽的極性,水依然會浸潤這些小晶粒。這些小晶粒上的水與空氣接觸的表面積很大,所以可以快速地蒸發,從而使邊緣的晶粒快速生長,形成一個又寬又高的鹽牆。對於“橋”形的水滴,由於在橋處溶液蒸發時液體收縮的更明顯,形成的鹽牆也會更厚
不過隨着水滴進一步蒸發,由於水滴中心處的晶核也逐漸裸露出了水面,一個個“晶體島”便成為了新的凝結區,所以水滴中間的鹽粒呈離散分佈。不過如果水温足夠高、蒸發速度夠快,中央的鹽粒會以更小的鹽晶鋪滿表面。實際上在A4紙上對畫過的區域滴入鹽水時,由於水對紙的浸透,形成的鹽粒就是這種更小的密鋪形式。