清洁环境和未来能源的催化剂

九月二十四日

化学和闪电般的快速反应在本周的讨论中,Emma Schofield解释了催化剂是什么,催化转换器是如何工作的,催化剂如何帮助清洁大气,Fraser Armstrong讨论了燃料电池,使用氢作为燃料,以及细菌中天然存在的酶如何使氢成为未来更现实的能源。在《厨房科学》中,两位客人都被当作小白鼠,戴夫·安塞尔只用一片面包就展示了酶的神奇……

在这一集里

与光通信的计算机芯片

随着计算机芯片变得越来越快,在它们周围传递信息变得越来越困难,因为非常快地发送信息需要消耗大量的能量。一种解决方案是使用光进行通信,你可以以更低的能量损失传输更多的信息——这实际上是信息在移动电话基站之间、跨越大西洋等地方长距离传输的方式。然而,有一个主要问题,计算机芯片是由硅制成的,但你不能用硅制造激光,而不是得到光,而是得到热量。还有其他的半导体也能很好地工作,比如砷化镓和磷化铟,但你不能在硅晶圆上生长它们,因为原子之间的距离不同,所以这就像试图把两块乐高积木放在一起,一块比另一块大20%。加州大学圣巴巴拉分校的约翰·鲍尔斯可能有解决办法。让一些磷化铟和硅变得非常光滑和干净,稍微氧化一下,然后把它们挤在一起,它们就粘在一起了。这样你就可以使用合适的材料在一个标准的硅芯片上制造激光。他已经将26个激光器放在一个切割机上,但希望将其扩展到数千个,从而产生更快的计算机。

一颗奇怪的超新星令宇宙学家担忧

超新星基本上是一颗爆炸的恒星,爆炸可能是由多种原因引起的。一种非常重要的类型是1a,这是由一颗被称为白矮星的老恒星余烬慢慢地从另一颗恒星(可能是一颗红巨星)那里获得物质引起的,最终它变得如此之重,以至于无法支撑自己,然后坍塌。在这种坍缩中,碳和氧开始融合在一起,产生更重的元素(宇宙中几乎所有的重元素都是由超新星产生的),这释放出巨大的能量,把恒星炸开,产生比太阳亮50亿倍的爆炸。因为白矮星坍缩的点应该总是相同的,爆炸应该总是有相同数量的燃料所以亮度应该是相同的。

这使得1a型超新星作为一种判断距离的方法非常有用,因为距离越远的东西看起来越暗,所以如果你知道亮度,你就可以计算出距离。宇宙学家已经用它来计算出物体的距离,并通过红移来告诉他们物体运动的速度,他们已经推断出了关于暗能量和宇宙形状的各种各样的东西。

不幸的是,安德鲁·豪厄尔发现了一颗1a型超新星,其亮度是模型所预测的2.2倍。也许这颗恒星旋转得很快,这使得更多的物质在坍缩之前积聚起来。这可能意味着天文学家已经观测到许多超新星,它们实际上比计算出来的要远得多,宇宙学家将不得不仔细研究他们的数据,甚至可能非常仔细地研究他们的结论。

一片面包

白面包和酶的奇迹

要做这个实验,你需要:

一片便宜的白面包

如何做实验:

1 -拿半片面包,嚼啊嚼啊嚼!即使面包变得恶心,你仍然应该继续咀嚼,记住——不要吞咽,否则你会破坏实验!

2 -注意面包的味道是如何变化的。

一旦你认为你有答案,你就能找到把面包糊吞下去或者(这可能是最好的!)把它吐出来。

这是怎么呢

当你咀嚼面包时,你可能已经注意到它慢慢变甜了。为什么?

面包是由淀粉制成的,而淀粉是由植物制成的。但是植物最初是如何制造淀粉的呢?

当植物吸收光时,它们通过光合作用将其转化为糖。一旦糖被制造出来,它们需要将其储存在细胞中。问题是,当细胞中有很多糖时,细胞中水的比例相对于几乎没有糖的细胞要小。如果有些细胞的水浓度比其他细胞低(或糖浓度比其他细胞高),那么就建立了浓度梯度。这可以被认为是一个斜率:在斜率的顶部是含有大量水(和少量糖)的细胞,在斜率的底部是含有相对较少水(和大量糖)的细胞。

如果你在坡顶放很多水,水就会慢慢流到坡底。这正是在细胞中发生的事情:含有高浓度水分的细胞会把一部分水分吸走,然后被含有低浓度水分的细胞吸收。这一过程一直持续到所有细胞的水浓度相等,梯度(或坡度)消失。这种水在细胞间流动的过程取决于其他小分子(如糖)的浓度,我们称之为渗透作用。

那么问题是什么呢?植物细胞被一层由纤维素组成的坚硬细胞壁包围着,这赋予了细胞力量。然而,如果细胞中充满了光合作用产生的糖,并且其他细胞的水通过渗透作用涌入,那么细胞壁就会开始紧张。如果太多的水进入细胞,细胞壁最终会坍塌并爆炸——就像气球被吹得太大一样。

细胞爆炸(因此死亡)对植物来说是个坏消息,所以他们不得不想出一个巧妙的储存方案。它们所做的就是把所有的糖分子粘在一起形成一条长链。我们称这种糖分子链为淀粉。因为淀粉是一个长分子,它不会像小糖分子那样改变细胞的整体水浓度(或渗透压)。这意味着细胞中含有淀粉不会形成很大的浓度梯度,不会导致水涌入,细胞也不会爆炸。

当我们用植物来制作面包等食物时,它仍然是淀粉(或长链碳水化合物)的形式。这很好,但我们不能以这种长链的形式吸收它。唯一的解决办法就是把它切碎。多亏了进化,我们的唾液中有一种叫做淀粉酶的酶,它能把淀粉分解成小的糖分子。这就是为什么长时间咀嚼后面包开始变甜的原因——淀粉酶将淀粉分解并将其转化为葡萄糖。

淀粉酶并不是唯一一种将食物分解成我们可以吸收的分子的酶。另一个例子是乳糖酶。这将乳糖(我们不能吸收)分解成半乳糖和葡萄糖(我们可以)。停止生产乳糖酶的人也会停止分解乳糖,这意味着乳糖会留在肠道中。生活在肠道中的细菌看到了这种被忽视的乳糖,并开始自己分解它。这就产生了大量的气体,这也解释了为什么患有乳糖不耐症的人在喝完一杯牛奶后会变得风很大。乳糖是一个大型细菌发酵工厂的燃料!

-科学更新-最敏锐,最快。

金宝搏app最新下载《裸体科学家》采访了美国科学促进会的切尔西·沃尔德和鲍勃·赫森

科学更新——最敏锐、最快。
来自美国科学促进会的切尔西·沃尔德和鲍勃·赫森

鲍勃-本周的科学更新,我们将讨论一些创造了最快移动身体部位的世界纪录的蚂蚁。但首先,切尔西报道另一项世界纪录——最锋利的物体。

切尔西——世界上最锋利的针的尖端是一个钨原子。我问阿尔伯塔大学(University of Alberta)的物理学家罗伯特·沃尔考(Robert Wolkow),把它拿在手里会是什么感觉。

罗伯特:它就像一根缝纫针或大头针,你会看到它非常锋利,但你看不到它的末端——它太小了,看不见。如果你把它放在世界上最强大的显微镜下,你只能勉强看到它的尖端。

切尔西-沃尔科夫说,他们通过将普通的钨制针暴露在氮气和电中来制造这些针。气体和电与针的末端相互作用,去除原子,直到只剩下一个。

罗伯特-这有点像雕刻。在雕塑中,最终的形状已经在石头上,雕塑知道要带走什么。好吧,我们不是雕刻家,但我们把边缘的原子拿走,留下一个很小很小的针。

切尔西-由于它是如此的锋利,Wolkow说,针可能被证明是有史以来最好的探针,用于强大的电子显微镜。

谢谢你,切尔西。一种被称为陷阱颚蚂蚁的昆虫,它的下颚现在保持着动物王国中移动最快的自我推进身体部位的记录。但根据伊利诺伊大学昆虫学家安迪·苏亚雷斯的说法,真正有趣的是它们用超速的下颌所做的事情。

这些蚂蚁不仅会用它们的下颚来捕捉食物,还会把自己推离地面,以逃避威胁或捕食者。

苏亚雷斯利用高速成像系统发现,蚂蚁张开下巴抵住地面,然后又以接近每小时100英里的速度合上。这样的力量足以让你做出令人印象深刻的空翻和长时间的悬空。

安迪:在战场上,当它们开始跳来跳去的时候,只是一瞬间,它们就会在空中跳起来,然后又回到地面上。当你放慢速度,仔细观察它的运动和运动原理时,你会发现它真的很美,就像杂技一样。

鲍勃-苏亚雷斯说,蚂蚁最初进化出快速的颌部可能是为了捕捉猎物,但后来又改变了这种技能,以避免成为猎物。

切尔西:谢谢,鲍勃。这就是本周的全部内容。下周我们将讨论一项新的估计,即有多少种恐龙尚未被挖掘出来。在此之前,我是切尔西·沃尔德。

我是Bob Hirshon,来自美国科学协会。回到你身上,裸体科学家…

一位戴着手套的科学家将紫色液体从烧杯倒入锥形烧瓶中。

-催化剂和催化转换器

金宝搏app最新下载裸体科学家采访了Johnson Matthey技术中心的Emma Schofield

催化剂和催化转换器
Johnson Matthey技术中心的Emma Schofield

庄信万丰技术中心的艾玛·斯科菲尔德和我们一起解释了催化剂是什么以及它们是如何工作的……

Chris -首先,每个人都使用“催化转化器”这个词,但什么是催化剂,为什么它很重要?

催化剂是一种使化学反应更容易发生的物质。你可以得到一些非常不稳定的反应你想重新排列其中的原子来产生一些有用的东西,但它就是不起作用。初始材料对变成你想要的产品不感兴趣。如果你在反应中加入正确的催化剂,你可以使反应发生得更快或者用更少的能量。通常你必须在高温高压下才能让反应进行。

克里斯-他们是怎么做到的?

艾玛-想象一下,你有一个海滩小屋,海滩离你的小屋大约一英里远。在你和海滩之间有一座巨大的山。去海滩你有几种选择。其中之一就是你投入了大量的精力,所以你投入了大量的精力去爬上山,再从山的另一边走下来。不是很好。第二种选择是绕山走一圈,但要花很长时间。但如果有人挖了一条隧道从一边到另一边,你就可以很快到达海滩,而且消耗的能量少得多。这正是催化剂的作用。所以催化剂对化学反应的作用就像隧道对你的作用一样:它选择了另一条途径,使反应更容易发生。

就像隧道一样,它不会在反应中耗尽。如果你愿意,它是永远可用的?

艾玛:是的,这就是为什么当你进行化学反应时,你只需要非常少量的催化剂。因为尽管催化剂在反应过程中发生了变化,但在反应结束时它又再生了。所以每一个小原子或小分子的催化剂都可以和成百上千的反应物分子发生反应。

克里斯:听起来很棒,但是我们怎么找到这些东西呢?为什么没有一种催化剂可以推动一切?为什么我的作业没有催化剂?我们怎样才能发现完成这些聪明工作的化学物质呢?

Emma -有相当多的金属被用作催化剂,因为有两种不同类型的催化剂:均相催化剂和非均相催化剂。在均相催化剂中,反应物和生成物处于同一相。所以如果有气体反应,催化剂也是气体。在非均相反应中,试剂与催化剂处于不同的相。一个同质的例子是制作塑料袋——高密度聚乙烯。乙烯和催化剂在溶液中处于同一相。这是一个均相催化剂。在多相催化剂中,一氧化碳会变成二氧化碳。这将发生在铂金属上。

克里斯-他们的口味太贵了!

Emma -铂是非常昂贵的,但是你经常会发现一些最昂贵的金属是最好的催化剂。

为什么白金唱片这么好?这种金属有什么特别之处?它是如何做到这一点的?

艾玛:当人们问这样的问题时,科学家通常的回答是:哦,好吧,这是量子。实际上,这与这些气体分子粘附在表面的能力有关。铂很擅长把分子粘在它的表面。这很重要,因为这是反应发生的地方。铂的另一个好处是,当你有一个分子时,分子中的原子通过化学键,也就是电子,粘在一起。铂非常擅长重新排列这些电子,让分子变成别的东西。再一次,形成了化学反应发生的替代途径。

克里斯-如果你能放大铂金的表面,是什么让它如此粘稠?

艾玛:我们总是把它想象成许多小球粘在一起。作为一名催化剂化学家,我的目标之一,就是尽可能多地制造表面。我们的小块铂金被粘在陶瓷支架上。我们希望这些球的表面有尽可能多的铂金,而中间的铂金越少越好。铂是元素周期表中的一员它有很多d轨道,正是这些神奇的d轨道使它在催化和使物质粘在上面方面如此出色。所以它很容易和很多不同类型的分子成键。

克里斯-它让他们以正确的方式走到一起,他们想结婚,或者做任何你想让他们做的事……

Emma -并为它们提供了一条需要很少能量的路线,它基本上可以自发发生,或者在金属表面上只需要很少的能量。

克里斯:好的,现在转到你的排气管里的东西,汽车上的催化转化器是如何工作的?他们在做什么?

艾玛-催化转化器上的催化剂本质上是一个罐子,在发动机旁边。它的作用是净化废气。如果它是理想的,当燃料燃烧时,我们只会得到二氧化碳和水。

克里斯:我敢肯定人们会说,如果我们只有水和燃烧的氢,那将是最理想的,弗雷泽稍后会和我们讨论这个问题。

艾玛:问题是你一开始就放了燃料,你可以在前进的过程中破坏原子。但我们排出的还有一氧化碳,这是一种毒素,它与血液的结合非常强烈,以至于你无法再与氧气结合。还有一种叫做氮氧化物的气体,它是造成酸雨的氮氧化物;以及碳氢化合物,它们与NO-x结合形成烟雾。这就是20世纪70年代洛杉矶被光化学烟雾笼罩的原因,也是引发所有关于汽车污染物立法的原因。也会产生微粒,本质上是煤烟。这与呼吸系统疾病和癌症有关。所以我们显然不希望这些东西从我们的车后面出来。我们需要把催化转化器放在引擎和排气管之间,在这些东西出来的时候把它们接住。在催化转化器内部,我们有一个整体和金属。 The monolith is a ceramic and it's a honeycomb with a very large surface area and it's coated to give it an even greater surface area. If you spread it out it would cover about three football pitches. On the channels of this monolith you have little globules of the metal platinum, palladium, rhodium in various mixtures depending on whether you're a petrol or a diesel car, and these are so small that we call them nanoparticles. This is what we were talking about before. As these gases go past, which is a very quick reaction, it goes from the engine through the catalytic converter in less than a tenth of a second.

克里斯:那它一定非常快。

艾玛:是的,除非那里有催化剂,否则它不会正常发生。

克里斯:那么催化转化器能清除或转化多少气体呢?它能做很多事情吗?

艾玛:它可以减少90%的污染物,而从另一端排放出来的主要是氮、水和二氧化碳。

克里斯:所以它确实很好,但是人们停止使用含铅燃料是有动机的,因为它会让你的大脑腐烂,导致痴呆,而且铅对催化剂有很大的毒性。

艾玛-没错。如果你想想这些小金属颗粒,铅会粘在它们的表面。你减少的表面越多,这些污染气体附着在表面并使催化剂催化的机会就越小。

Chris -所以最好不要铅如果我们有更多的理由。

艾玛:最好不要铅,也不要在汽油中添加硫,因为硫是导致这种鸡蛋味的原因,或者曾经是高硫汽油的原因,有些人把这种鸡蛋味与催化转换器联系在一起。现在燃料里的硫少了,问题就小多了。

克里斯:艾玛,你的t恤是不可能不穿的,关于引擎噪音的问题,我想知道这是不是我们要讨论的问题!上面写着噪音。什么是噪音,你们今天为什么在这里?

Emma - NOISE是科学与工程新前景运动。这是一群年轻的科学家,他们在那里为科学家提供了另一种形象。克里斯,当你想到科学家的刻板印象时,你会想到什么?

克里斯——比哈勃太空望远镜更强大的眼镜,令人震惊的牙齿,20世纪60年代的打扮,用一种没人能听懂的方式喃喃自语。

艾玛:“有趣”和“有活力”这两个词并没有出现在这些描述中。

克里斯-但这就是为什么人们听裸体科学家!金宝搏app最新下载

艾玛:这就是噪音存在的原因。我们需要改变这一点。我们是新一代的年轻科学家,我们有一个网站www.noisemakers.org.uk那里有一群科学家,他们做了很多有趣的科学研究,我们想告诉人们。我们有一个滑雪物理学家,我们有一个做机器人的人,他是一个水肺潜水员。这个想法是为了向人们,特别是那些想上大学的孩子们指出,成为一名科学家不仅仅是一件白大褂!

氢汽车

——氢

金宝搏app最新下载裸体科学家与未来的燃料对话?——牛津大学弗雷泽·阿姆斯特朗教授


与牛津大学的弗雷泽·阿姆斯特朗教授合作

Dave -今晚和我们一起的是来自牛津大学的Fraser Armstrong。你在研究燃料电池——你能解释一下氢燃料电池是什么吗?

弗雷泽:首先,氢是一种能量载体,就像汽油或任何一种石油或煤炭一样。但它是一种非常不同的能量载体因为它是气体,它不一定是一种很方便的能量载体因为氢是气体一直到20k。这大概是零下250摄氏度。所以它不是一种很方便的燃料,但是当它和氧结合时,氢和氧会一起爆炸,释放出水。

克里斯-兴登堡号上的人对此知道一点。

弗雷泽-不幸的是,他们确实这么做了。氢是一种很好的轻质燃料;这就是为什么它被用在宇宙飞船上,即使它在有效运输方面不是很有用。

克里斯-就像关于兴登堡号灾难的题外话一样,实际上有一点误解是氢气造成的,尽管这并没有帮助。当德国人建造它时,他们认为它的银色看起来很漂亮,因为它很好地显示了纳粹卐字。为了得到那种颜色,他们在上面喷了铝,铝颗粒燃烧起来很漂亮。

弗雷泽-那是个糟糕的选择。

戴夫:那么真正的燃料电池是什么样的呢?

弗雷泽:嗯,燃料电池由两个电极组成:一个电极上的氢被氧化成质子。当然,正如我们刚刚从艾玛那里听到的,这需要催化剂,在这种情况下,催化剂通常是铂或铂与其他贵金属。氢被氧化成质子,而在另一个电极上,氧被还原成氧化物。氧化物和质子结合形成水。我们发现我们从中产生了大量的能量,这与我们故意燃烧氢气和氧气并引起爆炸所产生的能量是一样的。现在,能量直接转化为电能,可以用来为设备供电。

戴夫-我想如果氢在错误的一边氢在错误的一边会有问题。你通常是怎么解决这个问题的?

弗雷泽:通常情况下,被称为阳极和阴极的两个电极被一层叫做质子交换膜的膜隔开。氢气被导向其中一个电极,空气被导向另一个电极。一般来说,很少有交叉的方式,即气体的混合。

Chris -既然这个节目是关于催化剂的,我想问一下,是什么催化剂在你们的燃料电池中起作用?

弗雷泽:在传统的燃料电池中,被称为质子交换膜燃料电池,催化剂是铂,正如我们从艾玛那里听到的。我的研究小组正在研究这种技术的其他类型催化剂的可能性,特别是那些基于微生物中的酶的催化剂。这些特殊的酶的活性中心当然不含铂,而是含有其他更熟悉的元素:特别是铁,通常还有镍。

戴夫:我想这是一个很大的优势,因为如果所有的车都用铂燃料电池的话,铂很快就会用完。

弗雷泽:要么我们卖完了,要么价格不断上涨。拥有市场上的催化剂总是有好处的。

克里斯:那么为什么细菌需要能够对氢进行这种反应呢?我们为什么要这么做?

弗雷泽-非常有趣的是,细菌使用氢作为燃料已经超过25亿年了。如果我们回到最早期的生命形式,在那个特定的时间,地球上没有氧气,许多微生物会把质子当作氧化剂。当然,当一个质子还原,我们得到氢。很多细菌都有能力从质子中制造氢,也就是从水中制造氢。同样,其他细菌也有利用氢作为燃料的能力。所以在微生物世界里有一种循环是可能的。

克里斯-我们是否有可能有效地采用这种技术来运行我们的汽车?

弗雷泽:不,我没有看到它在运行,因为就目前而言,酶的问题是它们不是被设计成永远持续下去的,它们不能承受非常高的温度和反应条件。然而,通过研究酶的活性位点和分子结构,我们可以了解到相当多的信息。

Chris:换句话说,就是催化的业务端。

弗雷泽-是的,催化发生的业务端。

克里斯:那么,你希望做一个这样的模型或者更稳定地复制它吗?

弗雷泽—为了达到高能量或高功率的目的,未来有可能制造出利用我们目前所了解的酶活性位点的化学性质来替代铂的催化剂。也有可能利用酶本身来发电,这比汽车工业的要求要低得多。

戴夫:所以你设计的酶的好处是你不需要再把氧气分开了。

弗雷泽-原则上,这可能是相当正确的。将氢和氧混合得到非爆炸性混合物是可能的。然而,为了避免危险的混合物,人们需要的氢气量少于空气中的4%。

x光机怎么给电池充电?

在最近一次去瑞典的旅行中,我注意到我的手机电池快没电了,马上就要没电了。当我……

x光机如何给电池充电?

有几个原因,但这不太可能与x光机本身有关,而更多的是与手机关机有关。一种解释可能是当你进入机场时天气很冷。电池的工作原理是电池内部的化学反应。当它们变冷时,化学反应减慢,这意味着它们不能产生那么多电流。这使得电池看起来比实际空了很多。这就是为什么你有时会在寒冷的日子里电池没电的原因。如果你有一个电池,你经常使用它,它会很快耗尽,电压会下降。如果你把它关掉,只要你不通电,电压就会慢慢上升。这意味着当亚当斯基重新打开手机时,手机已经满了。

-肌肉细胞为什么不分裂?

我在家里教我儿子,我们一直在学习细胞分裂。在一本教科书中,专门的细胞,比如肌肉细胞……

为什么肌肉细胞不分裂?

这是一个非常好的问题,这个问题让干细胞生物学家和那些想要修复人体的人感到沮丧。这和中风的原因完全一样,你大脑的一部分会永远受损,无法很好地恢复。这也是为什么当你心脏病发作时,部分肌肉死亡,无法恢复。当卵子受精时,它从一个细胞分裂成更多的细胞。这些细胞所做的就是专门化。当它们分裂并变成组织时,它们对将要做的工作进行专门化和次专门化。这有点像你进入医学院:一开始你可以成为任何一种医生。在你接受了大量的培训之后,你可能最终会成为一名外科医生,但你不会再做太多的医学工作了。你要做的下一件事就是,比如说,成为血管外科的专家,只从事这方面的工作。然后你变得如此优秀以至于你只给人们的动脉瘤做手术。 That's the kind of specialisation that happens in our bodies as we develop. This means that the tissues in our bodies are specialised to do one kind of job and that means that they've turned off the genes that make them a general cell and they lock onto being one kind of cell. That's a process called differentiation, and it seems in some tissues to be an irreversible step. But now we're beginning to see that it might be possible to persuade cells to go back the other way with the right environment. The other way is to go back and get a stem cell that can turn into anything.

-如果你刹车,汽车里的气球会发生什么?

拿一个氦气球,用绳子把它拴在车里。看看汽车破裂时气球发生了什么——它向后移动……

如果你刹车,汽车里的气球会发生什么?

当你紧急停车时,车里的所有东西都在向后加速。这意味着所有与汽车相关的东西都向前冲。气球显然是浮在空中的。但如果是氦气球,空气比气球本身重。这意味着空气向前冲的速度比氦气球向前冲的速度要快。然后空气会把氦气球推开,使它向后移动。

——为什么汽车过一段时间就像臭鸡蛋一样?

为什么一段时间后汽车闻起来就像臭鸡蛋?这是催化转换器的问题吗?

为什么一段时间后汽车闻起来就像臭鸡蛋?

这并不是一个神话,但现在已经不那么重要了。发生这种情况的原因是燃料中含有硫,当硫在氧气中燃烧时,会形成二氧化硫。这只发生在汽油发动机中,它可以在燃料丰富或燃料贫乏的条件下运行。在燃料匮乏的情况下,有相当多的氧气,所以燃料中的硫被氧化成硫酸盐。这真的很痛苦,因为这会堵塞催化剂,并在巨石的表面堆积。但是当你启动一辆车时,这是你有丰富的燃料条件的时候。它会把催化剂上的硫酸盐转化成H2S,也就是硫化氢。这就是你能闻到的那种鸡蛋味。但这也是为什么我们现在越来越多地使用低硫燃料,老实说,这比以前的问题要小得多。

-为什么甲烷燃烧干净?

为什么压缩天然气或甲烷燃烧起来比普通燃料更清洁?它还是碳氢化合物。为什么它不能燃烧成…

为什么甲烷燃烧干净?

这有两个方面,一个是一氧化碳的量,也就是我们所说的CO,另一个是更接近纯碳的煤烟的量。形成的数量取决于混合物中碳氧的比例。例如,煤和许多长链碳氢化合物的碳含量要高得多,因此混合物中必须含有更高的氧含量,以避免形成我们所说的低氧化物或煤烟。所以如果那里有很多碳就很容易出错因为没有足够的氧气把它全部转化成二氧化碳。

你能不用化学药品就改变头发的颜色吗?

我想知道不使用化学物质,比如基因修饰,是否有可能改变你的发色。这样我就不用……

不用化学药品你能改变头发的颜色吗?

你通常用来染头发或漂白头发的化学物质是双氧水。有趣的是,这是你在学校里的典型反应。过氧化氢分解成氧气的速度非常非常慢,但是如果你加入像碘化钾这样的东西,就能让分解速度快得多。你可以做一个奇妙的实验,放一些过氧化氢(也存在于隐形眼镜液中),加入一点碘化钾和气泡。整个东西就像一个巨大的气泡喷泉一样从顶部涌出。至于试着不用催化剂染发,我会自己用催化剂的方法!

-为什么冰融化会导致海平面上升?

我对我们听到的关于冰盖融化和到处泛滥的危言耸听感到好奇。我以为阿基米德的原理…

为什么冰融化会导致海平面上升?

我明白你的意思,而且很有道理。你一半对一半错,原因如下:北极是已经漂浮的冰。如果它融化了,你说的很对,它永远不会溢出因为当它融化的时候它会排开和它本身一样体积的水。因为它是水做的,所以它只会变成水,永远不会溢出。但这里有一个扳手在工作:例如格陵兰岛和南极洲是大陆,它们下面有陆地。冰不是在水下,而是在陆地上,所以如果它融化了,海平面会急剧上升。事实上,南极洲和格陵兰岛的冰量足以使海平面上升7 - 70米。在本周的《自然》杂志上发表的一篇论文中,科学家们在太空中使用了两颗卫星。它被称为GRACE,但应该叫BRACE因为它们是协同工作的,它们通过计算其中一个在重力作用下的加速速度来计算出它们下面的地球质量。他们所做的是在过去的两年里观察格陵兰岛,他们发现格陵兰岛在过去的两到四年里每年损失了248立方千米的水,正负大约60立方千米。 It's gone up 250%, so it's a scary amount. That is enough to raise sea levels every single year by about 0.5 millimetres. That's Greenland on its own in one year. So if things really do take off with global warming, we're in trouble.

我们可以用水作燃料吗?

是否有一个丢失的公式来使用水作为我们的主要燃料?你们知道这事吗?

我们可以用水作燃料吗?

水本身不能成为化学燃料,因为它是一个非常有利的化学反应的最终产物。然而,地球上大量的水,当然是由氢和氧组成的,如果我们应用大量的一次能源,如太阳能甚至核能,就可以分裂成氢和氧。在未来,当我们不再使用任何化石燃料时,这种反应可能会拯救我们。氢不是一次燃料,而是一种能量载体或可储存的燃料,可以通过用一次燃料激发水来获得,从而使水形成氢和氧。

-卡路里是否考虑到你吸收了多少食物?

食品包装上标明的卡路里含量是燃烧时所释放的能量吗?它是否考虑到了……

卡路里会考虑你吸收了多少食物吗?

卡路里含量,实际上是千卡,是实验中食物在过量氧气中燃烧所获得的能量。

-为什么有些人对酒精耐受度这么高?

为什么有些人对酒精如此耐受,而另一些人只需要一点点酒的味道就能让他们醉倒呢?

为什么有些人对酒精如此耐受?

这与一种叫做醇脱氢酶的酶有关它含有一个锌原子。不同基因组成的人会表达不同数量的这种酶。这是答案的一部分。如果你是一个经常使用的人,你会增加肝脏中的酶来增加数量,这样你就能更多地分解这些东西。

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