摘要：本文從物質結構、熱力學、溶液性質等多方面解釋食鹽溶解于汽水中造成的噴泉現象。
一小撮食鹽投入到可樂汽水中，居然引起汽水急劇噴出，貌似濃硫酸與水混合后造成的暴沸！這是南京外國語學校兩個九年級學生在探討物質溶解現象時，無意的玩鬧卻看到這個奇怪的現象。他們向我請教這個問題時，認為是氯化鈉溶解于水放熱導致。
但是，氯化鈉溶解過程中由于擴散和水合程度大致相當，熱效應并不明顯，我用普通水銀溫度計檢測了“噴泉”前后的溫差，發現根本無法觀察到水銀液面在刻度上的變化，向他們證明溶解過程中熱效應不足以使汽水噴出。為了進行對比，我指導學生用生活中常用的蔗糖做了相同實驗，雖然也有大量氣泡攜帶著液體涌出，但劇烈程度不如食鹽。
那么究竟是什么原因呢？我從三個角度進行分析：
其一，可樂、汽水本來就是通過高壓加大CO2溶解度形成的過飽和溶液，處于一個不穩定狀態。從結構和作用力角度分析，食鹽溶解于水，解離成鈉離子和氯離子，與極性較強的水分子通過靜電引力結合； CO2為非極性分子，與水的作用力遠不如陰陽離子。離子與水的結合競爭力大于CO2，導致CO2大量逸散而出。從熱力學角度思考，氣體的熵大于液體，所以CO2的逸出是有利于熵增的。
其二，正如前面所述，汽水中有大量的二氧化碳氣體，是加高壓溶解在水中，存在的溶解平衡受到溫度、壓強、濃度等因素的影響。溶在水中的二氧化碳要形成氣泡，必須要有成核位置，我們平時如果將幾粒葡萄干置于汽水中，會發現其表面附著數十個小氣泡，也就是這個道理。未溶解的鹽粒則可充當成核位置，二氧化碳會先在成核位置形成微泡，在上升的過程中與其它微泡結合然后逐漸變大。
其三，在水中加入一些難揮發的物質時，由于溶質的加入必然會降低單位體積內水分子的數目。在單位時間內逸出液面的水分子數目相應的減少，也就是使溶液的蒸氣壓降低，CO2溶解度隨之降低。由于食鹽是強電解質，電離后溶質粒子數目翻倍，根據稀溶液的依數性，如果放入等摩爾的非電解質蔗糖，溶質粒子數目不會增多，實驗的“噴泉”效果理應不如食鹽。我們的實驗結果也說明了這點。
（作者說明：本文發表于《教學儀器與實驗》2006年第8期，后來發現美國JCE幾乎同期也有類似探究文章發表。該文發表后發現“曼妥思”薄荷糖的“沸騰效果”比食鹽還好，思考可能是其中的特殊成分造成的�！奥姿肌北『商桥淞媳碇邪ò咨疤�、葡萄糖漿、米淀粉、氫化植物油、阿拉伯膠、食用香精、結冷膠、蔗糖葡萄糖酸酯、巴西棕櫚蠟等。普通的糖和香精可能不是關鍵因素，最有可能的是各種膠和蠟特殊的表面效果，感興趣的老師和同學可以進一步做實驗對比探究。）
�。ㄗ髡撸宏悇P 南京曉莊學院化學系）
來源：新思考網
本文來自：逍遙右腦記憶 /gaozhong/282012.html
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