?相信學(xué)過高中物理的人都知道,在正常大氣壓(P0=101.325kPa)下,水的存在狀態(tài)有三種:氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。正常大氣壓下,當(dāng)環(huán)境溫度變?yōu)榱銛z氏度時(shí),水會(huì)凝結(jié)成冰,由液態(tài)變成固態(tài)。而當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到99.975攝氏度(人們習(xí)慣約等為100攝氏度)時(shí),水會(huì)沸騰,蒸發(fā)成水蒸氣。 然而,剛才我們說到的水的狀態(tài)轉(zhuǎn)化有一個(gè)前提條件--正常大氣壓下。那么當(dāng)氣壓發(fā)生變化的時(shí)候,水又會(huì)發(fā)生怎樣的變化? 2005年,德國不來梅雅各布大學(xué)的地球化學(xué)家安德里亞教授和她的研究團(tuán)隊(duì)在大西洋中部山脊發(fā)現(xiàn)一處高溫?zé)嵋簢娍?。這個(gè)噴口周圍的水最低溫度407°C,最高溫度則達(dá)464°C之高,這也是人類至今在地球上發(fā)現(xiàn)溫度最高的水。 按常理說,水達(dá)到100攝氏度時(shí)就會(huì)沸騰蒸發(fā),由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài),然而這一噴口的水在464攝氏度的高溫下仍呈液態(tài),這背后的原理究竟是什么? 原來,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的熱液處于海底深處,海底深處的壓強(qiáng)極高,當(dāng)海水在地殼擴(kuò)張分離滲進(jìn)地下碰上熾熱的高溫巖漿時(shí),在這一高壓高溫狀態(tài)下,因高溫而膨脹的水的密度和因高壓而被壓縮的水蒸氣的密度正好相同。而這一狀態(tài)下的水被科學(xué)家們命名為“超臨界水”。這是人類第一次在自然界中發(fā)現(xiàn)超臨界水。 科學(xué)家們表示,超臨界水具有兩個(gè)顯著特性:強(qiáng)反應(yīng)活性以及比普通狀態(tài)下的水更廣的融合能力(可與油性物質(zhì)混合)。超臨界水這兩個(gè)特性使得其在環(huán)保領(lǐng)域得以大展身手。 大家都知道,用傳統(tǒng)方法很難妥善處理廢水體系,而將有機(jī)廢物和氧氣等氧化劑在超臨界水中進(jìn)行氧化反應(yīng)的SCWO技術(shù)可以將廢水中的有機(jī)廢物去掉,而SCWO如今也已被視為最具發(fā)展前景的環(huán)保新技術(shù)。 |
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