什么是超临界水？科学家发现“第四种水”，水不只有固液气三态

水是生命之源，一般分为固液气三种形态，可是你知道吗？在这三种形态外还有第四种水，那就是“ 超临界水 ”，它隐藏于深海之中，直到2008年才被人们探寻到。第四种水究竟有何特点？有关这方面的研究又会带来哪些益处？

2008年8月，德国科学家在探究大西洋底某高温热液喷口时，意外发现那里的水温达到了惊人的464 ，这是人们在自然界中发现的温度最高的液体，而且那里的水还脱离了固液气三种形态，达到了超临界状态。

所谓的超临界状态，其实指的就是水在高压、高温环境下形成的一种全新流体，这种状态下的水不仅具备极强的氧化能力，而且还极其容易与油等物质混合，具备较强的融合能力 。也正因如此，这种水极具研究价值。

有关超临界状态下的水的研究，过去一直停留在电脑模型层面，因为超临界水具备的高温高压以及强氧化性等特点，为实验研究制造了很大难度。传统机械钻头在获取热液喷口样本前，就会被氧化或熔化，直到那一次发现了天然状态下的超临界水，科学家们才就地展开了长达数年的深入研究。

经研究，科学家们发现这种看似气体的液体其实有着非常强悍的性质，主要体现在以下五大方面：

一，强氧化性。 将需要处理的物质放入超临界水中后，可溶解大量氧气，其氧化性甚至强过我们熟悉的高锰酸钾。

二，强催化性。 在超临界水环境中，许多化学物质的反应会剧烈进行，部分物质的反应速率可以达到惊人的上百倍。

三，强溶解性。 像油这类难以溶解的物质，可以溶解在超临界水中，而且体积还会大大缩小，节余空间。

四，易燃性。 许多物质在超临界水的环境中会自燃，即使是在水下也可以冒出火焰。

五，腐蚀性。 其性质与王水相似，几乎所有金属在超临界水环境中都会缓慢腐蚀，包括黄金这类难腐蚀金属。

利用这五大特性，科学家们可以将其应用到我们的生活中去，在日本有关这方面的研究已经开展开来，甚至被列入了高新 科技 研究计划之中，而实验成果也非常显著。比如说他们曾经 利用超临界水去处理有害的二氨基甲苯，最后发现只需要30分钟就可以回收其中超过80%的原材料，并再次将其投入到氨基甲酸乙酯树脂的制造中去。不仅速度达到了酸催化剂的20倍，而且基本能够做到无害化，可以说是又高效又环保，未来超临界水甚至会被应用到发电中去。

在对超临界水的应用上，德国同样也走在了前列。他们曾经做过这样一次实验， 在将超临界水的温度提升到500度的情况下，通入氧气，利用其强氧化性对聚氯乙烯塑料进行反应，最终成功分解掉了99%的塑料，连带着还有少量的氯化物产生。这直接解决了废弃塑料在自然界中难以分解的问题，对环境保护有巨大意义。

除此之外，超临界水在环保领域还有着更为广泛的运用。 比如说利用超临界水来处理过量活性污泥以及各种废水等等，凭借着对金属的强腐蚀性，超临界水可以拿来处理使用过的火箭燃料这类废料。而根据其强氧化性，许多有机废物也可以利用超临界水分解成二氧化碳水以及氮气之类无毒小分子化合物，当有机物含量超过2%时，利用SC wo技术甚至可以自热来解决能量需求。 由此可见，超临界水在未来具备极广泛的应用前景。

当然，有关超临界水的研究，虽然取得了许多成果，但目前也仍旧存在一些问题。 比如说超临界水的制备条件较为苛刻，必须在3743 以及2205Mpa的高温高压环境中才能制备；再比如说传统的反应动力学对于超临界流体来说已不再适用，想要利用好超临界水，需要建立新的反应动力学模型等等。

有关超临界水的研究，势必会不断深入下去，不管怎么说，在自然界中发现这种超临界水都有着巨大意义。 它不仅在性质上和固液气三种形态的水有巨大差异，在介电常数以及扩散系数等数据方面也有很大不同，从这个角度来看，说超临界水是“第4种水”没有任何问题。

那么除了固液剂以及4种状态的水之外，自然界中的水是否还有其他状态呢？对此我们不得而知，不过由此也能看出，不同状态的水对于人类的生活都有着巨大的影响，而地球上的水究竟从何而来也是很多人都关心的一个问题。

部分科学家认为，地球上的水是从外太空带来的，彗星从宇宙降落到地球上，为我们带来了大量的水源，这也就是典型的“外源说”。不过更多的科学家不赞同这一观点，认为地球上本来就有大量的水，只不过原先大多蕴藏在大气、岩石和熔浆之中，直到后来地球表面温度产生变化，这些水灾最终汇聚成了河流海洋。

黄金长时间佩戴，表面就会出现白斑，甚至还会有黑斑、绿斑等。很多人都会认为黄金被腐蚀了，其实不是这样的。

在金属活动顺序表中，金是最后一个，化学性质是最不活泼，所以最不易与别的物质发生反应，不易腐蚀。俗话说，真金不怕火炼，说的就是这个道理。

所以，当黄金长表面就会出现白斑、黑斑、绿斑时，这都是很正常的。当化学元素附着在黄金表面时，就会发生化学氧化反应，比较容易附着的元素就是汞、铅等。“准确地说应该是氧化薄膜，它们只是附在黄金表面，不会腐蚀或者侵入到黄金本身，清除也很方便。”

在日常中做到以下几点，你的黄金将持久亮丽：

1、不要用汞（水银）、铅、锡等金属混放和接触，以免造成变色；

2、避免接触可能含有化学反应物的汁液，如芥菜汁、菜花液汁，以及鱼鳞等；

3、黄金首饰不要和纯银首饰合在一起存放，以免互相碰撞和磨擦而使足金首饰表面变银色；

4、金饰品有抛光工艺，所以较亮，但长时间佩戴时由于汗液等因素，渐渐失去光亮，这是正常现象。如遇到这种情况，顾客需将首饰交回珠宝店清洗便可解决；

5、避免把K金首饰与其他首饰摆放在一起，特别是钻石，因硬度不同会引起互相磨擦而刮花，故应以首饰盒子独立存放。

王水

又称“王酸”“硝基盐酸”，是一种腐蚀性非常强、冒**烟的液体，是浓盐酸（HCl）和浓硝酸（HNO3）组成的混合物，其混合比例从名字中就能看出：王，三横一竖，故盐酸与硝酸的体积比为3:1。它是少数几种能够溶解金（Au）物质之一，这也是它名字的来源。王水一般用在蚀刻工艺和一些检测分析过程中，不过塑料之王——聚四氟乙烯和一些非常惰性的纯金属如钽（Ta）不受王水腐蚀（还有氯化银和硫酸钡等）。王水极易分解，有氯气的气味，因此必须现配现用。

王水和皇水

王水 是浓盐酸（HCl）和浓硝酸（HNO₃）组成的混合物，其混合比例从名字中就能看出：王，三横一竖，故盐酸与硝酸的体积比为3:1。它是少数几种能够溶解金（Au）物质之一，这也是它名字的来源。

HNO3-HF混合叫皇水（水中之皇后）。

地球之大，无奇不有。有人说，这个世界总会在你熟悉的东西上给你出人意料的惊喜，实际上这就是科学的魅力，它不仅能探索未知也能在已知领域内给人耳目一新的知识。

水也能溶解黄金？是的！

水是生命源泉，也是工业生产最重要的原料。

对于“水”，我们每个人都很熟悉，因为我们每天都在和各种各样的水打着交道，但无论是浇花的水、煮饭的水还是洗衣服的水我们都知道它的作用是什么，但是你知不知道有一种水能够将黄金溶解？

不要想得太多，这种“水”依旧是水，它的化学式依旧是H2O，严格的来说它并不是水的固液气三态，而是水的“第四态”。

它的名字就叫超临界水，不过超临界水很难在我们的日常生活中见到，它出现的条件比较苛刻，要求温度达到374摄氏度同时大气压要达到225个标准大气压，它经常出现在工业生产和实验室中。

超临界水和其他状态的水的性质是天差地别的，其中最明显的差异就是超临界水几乎可以溶解掉所有金属，包括黄金。经过大量实验证明，超临界水在溶解黄金的能力上与“王水”不相上下。

当然，没有人没事去溶解黄金，不过超临界水也可以溶解油脂这类其他状态水无法办到的事情，很多国家已经开始研究利用超临界水降解塑料的问题。一旦成功，令人头痛的“白色污染”很大程度被解决了。

二氧化碳对温室效应贡献最大？

我们都知道二氧化碳是温室气体，所以我们理所当然的认为二氧化碳对温室效应的贡献是最大的。

实际上这种理解有些片面，尽管人类制造出最多的温室气体就是二氧化碳，但是二氧化碳对于温室效应的贡献真的不大，根据科学家估算，即使地球空气中二氧化碳的浓度上升一倍（现在约为003%），全球的平均温度不过上升12摄氏度。

那么，对温室效应贡献最大的是哪种温室气体？

答案是水蒸气，这一点都没有想到吧，水蒸气被定义为强温室气体，而它对温室效应的贡献占总温室气体的2/3以上。

不过水蒸气的释放不是人类能够控制的，因为自然界中水蒸气的排放占据了绝对的比例，不过二氧化碳浓度上升也会导致水蒸气浓度的增加。

这么一解释，其实让二氧化碳“背锅”也不怎么冤。

“鸡蛋问题”真的是先有的“蛋”

一直以来被当作脑筋急转弯问题的“鸡蛋”难题实际上从科学角度已经得到了回答，那就是先有的“蛋”。

不过这种“蛋”比较特殊，它的正式名字被称为笼脊球。

2015年科学家们在贵州挖掘了一批距今61亿年的笼脊球化石，从中我们可以清晰的看到笼脊球的内部有双层膜结构，不同的笼脊球代表着生物不同的发育阶段。

这意味着“鸡”的出现不是一蹴而就的而是花费很长时间才出现我们现在我们习以为常的“鸡”，通俗的讲就是生“蛋”的不是“鸡”，而孵出来的“蛋”是“鸡”，这需要花费很长的时间。

其实，只要我们善于留心科学知识，就会发现它新的魅力。