您的当前位置:首 页 >> 互动你我 >> 热门话题

今日话题 我要发表新话题

与水分子好好相处 它才不会“暴脾气”
作者: 日期:2018-04-23

 

  

  水是生命之源,但近日韶关发生的一起双皮奶“爆炸”事件,把水推上“主谋”的位置。可对这个“身份”,水表示“有点冤枉”。

  这次爆炸究竟是怎么回事?水组织派出水分子作为代表,并找来一位“辩护律师”——华南理工大学化学与化工系的李雪辉教授,一起来为我们解释这次爆炸是如何发生的。

  水分子为何脾气变“暴躁”

  大家好,我就是大家生活中离不开的“生命之源”。作为水组织中的一个分子,这次我临危受命,来向大家阐释这次“爆炸”成因。

  说起这次“爆炸”,我特地请教了李雪辉教授。他告诉我,这次之所以会“爆炸”,还得从我们的分子结构讲起。

  在华南理工大学化工楼内,李雪辉教授在纸上描绘了我们为何会“变暴躁”的秘密。

  李教授在一张白纸上画了三个小球,分别代表着一个稍大点的氧原子和两个稍小一点的氢原子,这就是我们的结构——H₂O。然后,李教授用直线连接起它们,代表氢氧键的电子云。

  “正常情况下,三个小球之间的键就像弹簧一样,会来回振动。”比如氢氧原子间,会像悠悠球,来回伸缩振动。而氧原子身边的两个氢原子,在没有“直线”键相连情况下,也会不甘寂寞地振动。“这叫剪切振动。”李教授向我比了一个“耶”的手势,然后做了个剪刀的动作。“氢原子和氧原子之间的夹角一般是104°,剪切运动时,氢原子们会像相互吸引又排斥的磁铁两极,夹角会一下变为105°,一下又变为103°。”

  其实,这时候的我们还是挺温顺的。通常情况下,我们并不会有什么太大的变化。然而,能量却常常会让我们变得躁动不安。

  例如,当我们身处锅炉里时,来自灶火的热量会让每个水分子都迅速活跃起来。用李教授的解释来说,氢氧原子间的伸缩振动,与氢原子间的剪切振动的频率和幅度,都会陡然增大。可是锅炉的空间就这么大,这个就像大家挤早高峰的地铁线一样,水分子“乘客”们拥挤着、碰撞着,不停的摩擦生热。

  在不停的高速互相碰撞下,我们水分子团一面是高温,一面又因为碰撞而得到能量,这样就造成了机械能和热能互相转化。此时,有些按捺不住的水分子,就会迫不及待地气化,也就是变成水蒸气散发出去,就像大家都想快点逃脱拥挤的地铁车厢一样。但这时,如果锅炉盖子阻挡了水蒸气扩散,气化的水分子就很容易被困在里面。而灶火持续加热,也会让越来越多水分子转身变成水蒸气,这时候水面上的空间就会越来越少,造成压强越来越大。

  “盖子如果特别严实,当掀开时,高温蒸汽在高压下冲出来,会把接触的皮肤烫红的。”李教授告诉我,如果高压下,甚至还有滚烫的液体和高温蒸汽一起喷射出来,站在锅前的人可能就会有被烫伤的危险。

  微波炉“推波助澜”

  近日,发生在韶关的这场双皮奶“爆炸”中,其实作为水分子,我感觉有点冤枉。在这次“爆炸”事件中,微波炉和加热时间都起到了重要推动作用。

  “普通的热传导下,水分子不会有那么大的‘杀伤力’。”李教授表示,在日常生活中,导热的方式无外乎三种:传导、对流和辐射。

  而大家生活中用锅炉烧水,就是利用由外至内、由表及里的热传导。这时,距离热源近的水分子先暴躁,然后再慢慢到距离远的,最后沸腾。从我们水分子的微观视角来看,我们不会全部一起剧烈碰撞,压强也不会陡然增大,而是有个循序渐进的过程。所以,只要大家注意避开水蒸气,我们就没有什么危险。

  “但辐射就不一样了。辐射的热量是直接作用于食品内部,让它内外同时热起来,速度之快效率之高非热传导可比。”李教授解释说,微波炉的原理正是基于此。当微波炉的磁控管通电后,转化的微波就是一种辐射,频率高达2450MHz,穿透性非常强,可以直接影响到食物内部的极性分子。而食物中的水,恰恰就是这样一种极性分子。

  说到这里,这次“爆炸”事件的成因就渐渐清晰了——

  作为一道家喻户晓的粤式甜品,双皮奶本身就是一种含有水分子的凝胶体。当双皮奶在微波辐射下时,我们水分子就会不由自主地进行伸缩振动和剪切振动,而这期间的频率和幅度是锅炉里的4倍以上。我们会在碰撞中得到热量,并争先恐后地气化和膨化,并变成蒸汽。这时,我们其实很想逃出这个拥挤空间的,但苦于没有“逃生通道”。

  因为,双皮奶的奶皮作为一层膜,在加热过程中会变硬变结实。这就造成在奶皮下面,形成了像“密室”一样的封闭空间。随着微波炉辐射加热的时间变长,水分子就会越来越多的变成气体,在这个相对固定的封闭空间里,压强越来越大。

  因此,在这次“爆炸”事件中,当店家学徒将原本只需加热两分钟的双皮奶,多加热一分钟时,它里面的压强就会高于平常了。所以,龙小姐用勺子戳破奶皮时,双皮奶中的压力就像“助推器”,会让暴躁的高温蒸汽夹带着高热双皮奶液体,从被戳破的小孔内喷溅出来,就像“爆炸”一样。

  加热有膜有壳食品要当心

  在这次“爆炸”事件中,其实还有一个很多人忽略的细节,但我的“辩护律师”李教授注意到了。

  李教授说,如果龙小姐只是被高温蒸汽烫伤,不至于会留疤。那造成这样不幸结果的原因又是什么呢?

  在李教授的指教下,我也学到一个新知识——过沸现象。简单来说,就是在相对封闭的空间里和微波加热双重作用下,里面的液体可能已超过了沸点100摄氏度,比如达到150摄氏度,但却不会沸腾。就像在海拔高的地方煮开水,因为海拔高大气压强小,水可能在80摄氏度就沸腾了。而如果压强大,就会超过100摄氏度水都不会沸腾。实际上,这次事件中液体温度可能已达到150摄氏度了。

  随着微波炉的普及,大家习惯了什么都往里“叮”一下,打包的外卖,隔夜的剩菜剩饭,有时也用它做些简单的快餐。在请教了国家防爆设备质量监督检验中心(广东)专家覃欣欣后,我也要着重提醒大家,从操作规范层面上来说,除了双皮奶,还有各种有膜的或有壳的食品,例如鸡蛋、酸奶、龟苓膏以及带有保鲜膜包装的食品等,最好不要用微波炉加热。

  “以鸡蛋为例,表面上鸡蛋是一个完全封闭的物体,但实际上其内部有一个小小的气室,这是爆炸产生的主要因素。”覃欣欣解释说。

  最后,对于这次“爆炸”事件,我向大家致以深深的歉意。同时,也请大家科学使用水分子。其实,我们不愿有“暴脾气”,只想安静地做个温柔的水分子。

  ●南方日报记者 徐勉

  策划/统筹:李江萍

 

我有话说(评论)

评  论:
验证码:   

大家说什么(评论)

热门话题

更多精彩话题>>