化学是在分子原子层面上研究物质的,组成性质结构与变化规律创造新物质的科学,在化学中有很多奇妙的现象,比如咱们今天要说的毛刷实验。这是一块铝板,先在上面钻一个小孔,然后往小孔里滴上一滴水银,见证奇迹的时刻到了,水银周围竟然长出了很多白毛状的物质,持续不断地向上生长,像是有了生命一样。最后长成了这个样子用手轻轻一拿就掉了,铝板被腐蚀掉了厚厚的一层,那么这是什么原理呢。
铝是一种化学性质非常活泼的金属,在空气中很容易被氧化成氧化铝,但是一般情况下形成的氧化铝薄膜会覆盖在铝的表面,阻止铝被进一步氧化。水银也就是汞,是常温常压下唯一以液态存在的金属,能溶解大部分的普通金属,包括铝。在这个实验中当水银接触到铝会立刻溶解一部分铝,形成铝汞合金也就是汞齐,汞齐表面的铝遇到氧气被氧化成氧化铝,而氧化铝不溶于水银,会在汞齐表面形成氧化铝碎片。然后汞齐里铝的浓度下降了就会继续溶解下面的铝,扩散到表面继续形成氧化铝碎片,就这样持续不断地反应下去,不断地生成氧化铝碎片堆积起来,最后就形成了毛刷的样子。
整个过程中水银只参与溶解这个物理变化,不参与铝的化学反应,所以不会被消耗掉,会一直促使反应进行下去直到穿透铝板。由于水银对铝的巨大破坏性,大多数航班禁止随身携带水银温度计,必须装在保护盒内托运,另外水银对人体的毒性也非常大。