相信大家都看了《天宮課堂第二課》，其中，太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)里，神奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象讓同學(xué)們嘖嘖稱奇，很多同學(xué)不明白太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原理是什么？下面就來簡單介紹一下。 在一定溫度下，向一定量溶劑里加入某種溶質(zhì)，當(dāng)溶質(zhì)不能繼續(xù)溶解時(shí)，所得到的溶液叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液；還能繼續(xù)溶解的溶液，叫做這種溶質(zhì)的不飽和溶液。 大家都知道，只有溶液達(dá)到飽和狀態(tài)，才會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶沉淀。如果溶液未達(dá)到飽和狀態(tài)，它會(huì)繼續(xù)溶解，不會(huì)結(jié)晶。 地面上受重力影響，液體從杯子底部開始往上結(jié)晶。 在太空失重環(huán)境下，像漫天飛雪一樣，液體的四面八方都結(jié)晶。在杯子邊緣和空中等，每個(gè)方位，每個(gè)有水的地方，都有出現(xiàn)結(jié)晶的現(xiàn)象。而且，這種結(jié)晶會(huì)比地面上的更為舒展。堆積起來的晶體會(huì)像雪花一樣落下來，浪漫壯觀。 本次授課率先上場的還是王亞平老師。王老師利用過飽和乙酸鈉溶液，制作了一顆冰球。這個(gè)液體球，長得像冰球其實(shí)是熱球。  太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是空間站里的無水醋酸鈉實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)在太空做和在地面做有什么不同？ 首先是重力的環(huán)境，在空間站是微重力環(huán)境，在這種環(huán)境下，它的結(jié)晶狀況跟地面上差別還是挺大的。 其次就是容器的影響。空間站里的太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)是沒有容器的，是一個(gè)圓球狀的，在這種情況下結(jié)晶是可以往外發(fā)展的；如果在容器里面由于容器的限制，它只能往內(nèi)結(jié)晶，主要是區(qū)別在這兩點(diǎn)。 在我們空間站里面就有無容器的材料柜，其實(shí)容器對(duì)材料的生長影響還是挺大的，因?yàn)樵诓牧仙L的過程中，容器的形狀、表面的結(jié)晶度、表面的粗糙度，對(duì)晶格結(jié)構(gòu)、缺陷、純度等都有很大影響。 特別是一些多元的合金，由于它的濃度不一樣，在地面上做的時(shí)候會(huì)分層。而在空間站做的時(shí)候，在微重力環(huán)境下，地面上的影響沒有了，如果再把容器的影響去掉的話，它就有可能長出純度更高，結(jié)晶度更高，結(jié)晶更好的材料。 |
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