科技动图欣赏：化学的后花园

“化学花园”（Chemical Garden）是一个并不复杂但现象格外美妙的演示实验，很多化学老师和学生都喜欢它~今天，我们也来欣赏一下这个看起来充满生机的水下花园：

更多近距离的观察还可以看看《美丽化学》的视频作品（注意：这些作品都是经过加速的）：

本质上说，化学花园是一个形成难溶盐沉淀的反应，它一般是选择在硅酸钠的水溶液中进行，加入一些过渡金属盐的固体颗粒来引发（不是过渡金属也行，比如钙盐，不过过渡金属盐的好处是颜色多样）。这些盐里面的金属离子会和硅酸钠形成对应的难溶性硅酸盐，这些难溶硅酸盐沉积的结果就是“花园”中的植物啦。

不过，到此为止还是没有解释化学花园中奇特的沉积形状，为什么这些难溶盐变成了向上生长的一条？简单说的话，这个是和半透膜以及渗透压有关。最初的金属盐颗粒表面逐渐溶解，于是在它附近，金属离子就会开始形成难溶性的水和硅酸盐沉淀。这些沉淀是胶状的，它们有类似半透膜的特性。接下来，在半透膜里面的部分，金属盐颗粒还在溶解，因为半透膜的阻挡，内外就出现了渗透压差，里面的渗透压比较大，这种渗透压的差别会促使水更多地进入到半透膜里面。而这层胶状沉淀的半透膜并没有那么结实，水跑进来让它胀起来之后，它就会破掉，在破洞的地方，里面较高浓度的溶液被“挤”出来，在这里又继续形成沉淀，结果就形成了一个“生长”的细长结构。

当然，细节实际上还要更加复杂。

这是一个相对安全的实验，也比较适合进行展示。用它拍摄的延时摄影也很漂亮~

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