第84章 阳光、水滴与“神圣”的火焰(1/2)
锈铁预处理引发的风潮尚未完全平息,林墨的直播间已然转向了一个更为古老、也更为终极的能源命题——太阳。当“整活国运系统”的新任务提示浮现时,连林墨都感到了一丝源自生命本能的悸动。
【整活任务发布:直播使用一枚普通放大镜聚焦阳光,裂解水分子。要求:成功收集并点燃产生的气体。】
【整活奖励:【高效光催化材料配方】。备注:取天地之辉,解万物之源。以光为媒,化水为能,开启清洁能源之新纪元。】
“用放大镜……分解水?”林摩看着任务描述,眉梢微挑。这听起来像是初中化学课的趣味实验,原理简单——利用凸透镜汇聚阳光产生高温,理论上足以让水蒸气分解为氢气和氧气。但实际操作中,效率低到令人发指,产生的气体混合物(主要是水蒸气、少量氢气和氧气)难以有效分离和收集,更别提成功点燃了。这几乎是一个公认的、“理想很丰满,现实很骨感”的演示实验。
“系统这是要我在最基础的物理现象中,挖掘出颠覆性能源技术的钥匙啊……”林墨摩挲着下巴,眼中闪烁着感兴趣的光芒。光解水,直接利用太阳能生产清洁的氢能,这无疑是能源领域的圣杯之一。如果真能通过某种方式大幅提升这个过程的效率,其意义足以改变世界能源格局。
他立刻开始构思这次“整活”。系统没有提供特殊设备,一切都需要用看似普通的材料来完成。林墨翻箱倒柜,找出了一个布满灰尘的、老式读书用的放大镜,镜片直径约十厘米,边框是朴素的黑色塑料。接着,他准备了几个透明的玻璃瓶、一些橡胶管、一个水槽、一个用来盛水的小玻璃皿,以及几个不同型号的试管和集气瓶。最关键的是气体收集和分离装置,他需要设计一个能最大限度收集气体并尝试分离氢氧的简易系统。
几天后,直播预告发出——“挑战物理化学极限!看我如何用老祖宗的放大镜,点燃‘水中取火’的神话!(大概率被晒黑)”
直播伊始,阳光正好。林墨将直播地点移到了自家阳台,工作台正对阳光。他首先向观众展示了今天的主角:那枚其貌不扬的放大镜。
“家人们!今天咱们不玩锈铁了,来点更基础的!”林墨将放大镜对准阳光,在地面上形成一个耀眼的光斑,“看,这就是我们今天的力量源泉——纯粹的阳光!而我们挑战的目标,是它!”他指了指旁边水槽里清澈的自来水,“最普通不过的水!”
“今天,我们要用这枚放大镜,撬开水分子的‘嘴巴’,让它把肚子里最宝贝的氢气‘吐’出来!然后,咱们再把它点着,来个‘水火相容’!”
弹幕立刻沸腾起来:
“来了来了,主播开始修仙了!”
“放大镜分解水?我小学试过,除了把水烧开,屁都没有!”
“能量守恒呢?这点光斑温度够干嘛的?”
“坐等主播被现实打脸!”
“我赌这次连个气泡都收集不到!”
“主播是不是没钱买新道具了?开始复古了?”
林墨无视弹幕的调侃,开始搭建他的“光解水实验装置”。他在一个扁平的玻璃培养皿中注入清水,然后将培养皿固定在一个可调节角度的支架上。接着,他用橡胶管和玻璃三通、二通管,连接起几个倒置的、装满水的集气瓶,瓶口没入另一个水槽中,形成一个经典的水槽排水法收集气体的简易系统。连接培养皿上方的收集罩则是一个被他巧妙切割、连接了导气管的透明塑料瓶。
“看,这就是我们简陋但充满希望的‘光合制氢一号机’!”林墨拍了拍装置,语气带着一种明知山有虎偏向虎山行的“悲壮”,“原理很简单,用放大镜把阳光聚焦到水面上,理论上高温可以使水分子分解成氢气和氧气。氢气难溶于水,会上升,我们通过这个罩子和导管,试图把它收集到这些瓶子里。”
他调整好放大镜的位置,让那明亮到刺眼的光斑精准地落在培养皿的水面上。光斑中心温度极高,水面立刻开始剧烈蒸发,白色的水汽氤氲升起,但肉眼看不到明显的气泡产生。
“看,水开了。”林墨指着翻滚的水面和水汽,语气“无奈”,“这主要是在产生水蒸气。想让它分解?这点能量,这点接触面积,太难了。”
他保持这个姿势几分钟,连接的反应瓶里,只有些许水被排出,几乎看不到明显的气体积累,更别提区分氢气和氧气了。
“看吧,我说什么来着?”林墨摊手,脸上是“果然如此”的表情,“效率太低下了!光斑面积小,能量分散,大部分能量都用来加热水和蒸发了,真正用于打断水分子化学键的能量微乎其微。这样下去,直播到天黑也收集不到能点燃的气体。”
他露出一个“不甘失败”的表情,拿起旁边一个装着无色透明液体的小喷瓶。“看来,又到了‘科技与狠活’的时间了!这是我自制的‘光能增效剂’,主要成分是……嗯,去离子水和一点点……‘光子捕获与能量传递促进剂’?名字我瞎取的,反正就是能让水更容易吸收光能,并把能量更有效地用在‘拆’水分子上。”
他对着培养皿中的水面,均匀地喷洒了一层薄薄的“增效剂”。液体迅速融入水中,看不出任何变化。
“现在,让我们再试一次!”林墨重新调整放大镜的角度,让光斑再次聚焦于处理过的水面。
这一次,情况似乎有了一丝不同。水面依然蒸发剧烈,但在那耀眼的光斑中心,仔细观察的话,似乎能看到比之前更多、更细密的气泡生成,并且上升的速度似乎也快了一些。
“哎?好像有点效果?”林墨脸上露出“惊喜”,他小心翼翼地调整着放大镜的角度和焦距,让光斑以一种奇特的、缓慢的螺旋轨迹在水面极小范围内移动,而不是静止不动。同时,他另一只手轻轻晃动着培养皿的支架,让水面产生微澜。
“角度和运动也很关键!”他一边操作一边解释,“不能傻乎乎地对着一个点烧,那样局部过热,大部分水还是冷的。要让它动起来,增加有效反应面积,同时这个移动模式……嗯,是我瞎琢磨的,感觉能更好地‘搅动’水分子,让它们更容易‘挨揍’。”
这套看似随意、实则暗合了某种能量场分布与传质优化原理的“手动扫描”操作,结合那瓶“光能增效剂”,产生了微妙的变化。连接的反应瓶中,水被排出的速度明显加快了!左侧第一个集气瓶的上方,逐渐积聚起一些无色气体。
“有气体了!有气体了!”林墨“兴奋”地叫道。弹幕也瞬间被“???”和“卧槽”刷屏。
但这气体是氢气吗?还是混合气体?林墨需要验证。他小心翼翼地拆卸下那个收集到部分气体的集气瓶,用玻璃片在水下盖住瓶口,然后取出。
“现在,就是验证奇迹的时刻!”林墨拿出一个长长的点火器,脸上带着一丝“紧张”和“期待”,“如果是氢气,应该能燃烧,甚至可能有轻微的爆鸣声。”
他将点火器伸到倒置的集气瓶口(瓶口朝下,因为氢气密度小于空气),按下开关。
“噗——”的一声轻响,集气瓶口迅速窜起一道澹蓝色的、几乎透明的火焰,持续燃烧了一秒多才熄灭!
“点燃了!真的点燃了!”林墨“激动”地挥舞了一下拳头,“虽然量很少,但这证明我们确实产生了氢气!放大镜分解水,成功了!”
为了让效果更显着,林墨又持续“照射”了半个多小时,小心翼翼地收集着气体。他尝试用不同的集气瓶分别收集,并再次进行点燃实验,都成功引燃,证明收集到的气体中确实含有相当比例的氢气。
“看!这就是太阳的力量,这就是水的潜能!”林墨指着那再次被点燃的、澹蓝色的火焰,语气中充满了“自豪”,但眼神深处却闪过一丝计划得逞的狡黠。
他拿起那个装着“光能增效剂”的喷瓶,似乎是想向观众展示其“平平无奇”,瓶身上依旧贴着一个手写的标签。这次,他“吸取教训”,没有让瓶子被撞倒,而是“主动”、但“看似无意”地将标签在摄像头前稳定地停留了几秒钟,确保每一个字都清晰可见:
【光催化前驱体溶液 - pcs-01】
活性成分:氮化碳量子点\/ 过渡金属掺杂二氧化钛纳米晶种 \/ 有机光敏剂
功能:提升光吸收范围,促进电荷分离,降低水分解反应能垒。
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