平时在生活中的干净的玻璃杯,只要是用清水或者洗洁精洗干净的就可以算。但应该有小伙伴还记得,在学校教材上有提到过,真正干净的玻璃其标准状态应当是“水在其表面既不聚成水滴,也不成股流下”。所以我敢断言,99.9%的人都未曾见过真正干净的玻璃究竟是什么模样。
二、脏玻璃的 “水滴与水流” 现象想象一下,有一块不慎沾染油污的玻璃,当水洒落在上面时,一颗颗硕大的水滴就会形成,它们牢牢地附着在玻璃表面,就像顽固的小卫士,极难滚落。这便是所谓的 “聚成水滴”。倘若再往上面多泼一些水,你会发现水似乎只沿着某些特定的路径流淌,进而形成一道道水流,这就是 “成股流下”。其实若从更有文化内涵的角度来理解 “脏” 这个概念,用 “聚成水滴成股流下” 来形容真是再贴切不过了。就拿培养皿来说,肉眼看上去它似乎挺干净的,可当我们往上面浇点水,水依然容易聚集成一颗颗水滴,而且在滑落过程中也会形成一股股水流,而不是均匀地铺展开来形成水滩,这充分表明它实际上并没有我们想象中那么干净。
三、干净玻璃上的神奇水膜所以真正干净的玻璃又是怎样的样子呢?当水浇在干净玻璃的表面时,水会当场无比丝滑地铺展开来,形成一层薄薄的水膜,这水膜均匀而又柔软。即便把玻璃竖起来,水膜依然能够完整地附着在玻璃表面。你几乎看不到水流成股地往下流,那感觉就好像是一整张柔软的膜在缓缓向下流淌,玻璃表面也不会有水滴挂壁的现象。将干净玻璃和不干净玻璃放在一起对比,二者的区别一目了然。这种 “既不聚成水滴,也不成股流下” 的现象,背后其实蕴含着丰富的化学知识,如果没有一定的知识积累,学习化学可真会让人头疼不已。
四、现象背后的化学原理那么为什么会出现这种现象呢?这是因为玻璃表面存在着大量的硅氧基,这种基团具有很强的亲水性。在干净的玻璃表面,水会在硅氧基的作用下自动铺展开来形成水滩,而不会聚集成一团。但是如果玻璃表面沾染了一些脏东西,比如油污、颜料,或者是做实验后留下的不明物质残渣,这些杂质基本都比玻璃更疏水。当水接触到这些被污染的玻璃表面时,就会在上面聚集成一个个小水珠。对于普通人来说,仅仅通过肉眼观察很难判断玻璃的亲水性。所以观察水在玻璃上的表现,就成了判断玻璃是否干净的最便捷方法。
五、教材中的巧妙表述与化学科研人的追求如果要从正面来描述干净的玻璃,那就是水在玻璃上会均匀地铺展成薄薄的水膜,不过这种理想状态很是微妙,难以精准把握。因此我国教材的编者们巧妙地采用了反向描述的方式,将其表述为 “既不聚成水滴,也不成股流下”。这种表述不仅朗朗上口,而且非常适合作为两分的填空题来考查学生。瞧,这就是干净玻璃的奥秘所在。在我攻读化工博士之后,每天都要花费大量时间清洗瓶子。我尝试过用去离子水清洗,用乙醇丙酮清洗,也用过硝酸铬酸来清洗,我甚至还见过在一楼有人用氢氟酸清洗。对于无数化学科研人而言,“既不聚成水滴,也不成股流下” 这句话,已然成为了他们日夜追求的清洁标准。