化学老师此刻头顶青天 绚丽的化学反应堪称“用科学施放魔法” _ 游民星空 GamerSky.com

　　自从互联网视频时代到来，就有很多美丽的化学反应动图在网上流传。本文将对这些反应进行整理，对每一个反应给出原理、出处和危险指数。

　　警告：如果你在使用2G/3G上网，请立刻关闭此页面！否则出去一辆车不成问题。

硫氰酸汞分解(“法老之蛇”)

　　原理：硫氰酸汞受热分解，部分产物燃烧。

　　2Hg(SCN)2 → 2HgS + CS2 + C3N4

　　CS2 + 3O2 → CO2 + 2SO2

　　2C3N4 → 3(CN)2 + N2

　　花絮：硫氰酸汞于1821年由德国人合成，之后不久它燃烧的特殊现象就被发现。很长一段时间里作为一种焰火在德国出售，但是最终因为多例小孩误食而中毒的事故被禁止。

　　录制者：ChemToddler

　　危险：高。汞化合物有毒，反应产生的硫化汞、二氧化硫和氰气也有毒。没有通风橱和专业人士指导，切勿自行尝试！

火柴燃烧

　　原理：火柴头包含红磷、硫和氯酸钾。擦火柴时产生的热量使红磷和硫燃烧、氯酸钾分解出氧气辅助燃烧。

　　花絮：最早的摩擦式火柴头上只有硫，1826年英国化学家约翰·沃克首先使用了氯酸钾，但他的火柴非常危险，经常有火球掉下去把衣服和地毯点着。

　　录制者：UltraSlo

　　危险：很低，但请勿给小孩火柴玩，可能造成火灾。

　　如果将9吨Na投入水中会发生什么？

氢气遇到火

　　原理：氢气易燃易扩散，在空气中可以爆炸式燃烧。

　　花絮：兴登堡号飞艇的下场就是这一幕的放大版。

　　录制者：PrfSlo & Dr Mo

　　危险：中。由于爆炸可能伤人，请像图中那样遥控点燃。

汞和铝锈

　　原理：铝是高度活泼的金属，但是表面的氧化铝层阻止了它和空气中氧气完全反应。而汞会破坏这一保护层，使得铝迅速“生锈”。

　　这是一段延时摄影。该过程真实长度约半小时。如果画面下移，你会看到底下有一大堆铝锈粉末。

　　花絮：这是飞机上严禁携带水银的原因之一。有传说称二战时一些美军突击队员会携带汞用来破坏德国飞机。

　　录制者：Theodore Gray

　　危险：中低。汞单质有毒，不可食用，请在空气流动通畅的地方实验以免汞蒸汽中毒。

铁棒与硫酸铜

　　原理：将除锈处理后的铁棒放入硫酸铜溶液中，铁单质比铜更加活泼，置换出来的铜形成漂亮的松散沉淀。

　　溶液原本是蓝色的(水合铜离子颜色)，随着反应进行，蓝色逐渐变淡。

　　花絮：铜离子本身并没有蓝色，无水硫酸铜是白色粉末。水溶液中蓝色的是六水合铜离子。

　　录制者：DizzyCtube

　　危险：低。铜溶液有毒，不可食用。

气体点燃

　　原理：燃烧需要可燃物和氧气接触，狭窄的瓶口使得氧气只能逐渐进入，燃烧面逐渐下移。

　　录制者：Fabian Oefner

　　危险：中高。可燃气体处理不当极易导致爆炸。

燃烧的镁投入水中

　　原理：常温下镁与水其实就可以反应，但除非是镁粉，否则速度很慢。高温时二者会剧烈反应生成氧化镁和氢气。氢气继续燃烧，和燃烧的镁一起产生炫目的光影效果。

　　花絮：这个反应是日本设计的一种试验性发动机的基本原理。镁和水反应生成的氧化镁在激光的作用下重新分解成镁单质和氧气，整个反应只消耗水，而激光则由太阳光提供动力。不过这一发动机投入使用似乎还很遥远。

　　录制者：Periodic Videos

　　危险：中。镁燃烧时高温，遇水剧烈反应可能溅出红热液态镁导致烫伤。

丙酮“溶解”泡沫塑料

　　原理：浅浅一层丙酮并不能真的把整块泡沫塑料“溶解”，实际上它只是溶解了聚苯乙烯的长链，让泡沫塑料里的大量空气逃逸出去。但是，长链交联的地方丙酮无能为力，所以碗底部还会剩下残存的聚苯乙烯。

　　花絮：502胶滴到泡沫塑料上发生的事情与此类似。

　　录制者：Barrett

　　危险：低。丙酮有一定毒性和挥发性，应在通风处实验，勿饮用。

血液和过氧化氢

　　原理：血液中有高效的过氧化氢酶，能够催化过氧化氢分解为水和氧气，大量氧气形成泡沫效果。

　　花絮：过氧化氢酶是一种非常常见的酶，几乎所有好氧生物体内都有发现。在细胞内它的主要作用是催化活性氧成为氧气，阻止它破坏细胞。过氧化氢酶也是所有酶中效率最高的酶之一，每个酶分子每秒钟可以催化数百万个过氧化氢分子。

　　录制者：Igor30

　　危险：低至中。高浓度过氧化氢腐蚀性很强，但低浓度比较安全。没有其他威胁，除非你的血液来源有问题……

大象牙膏

　　原理：这个反应的核心和上期里的血液反应一样，是过氧化氢分解。30%过氧化氢和液体肥皂混合，加入一些食用色素，再加入碘化钾作为催化剂。少量的过氧化氢就可产生大量氧气，在肥皂作用下形成泡沫涌出。

　　一种更加安全的版本是用低浓度(3%-6%)过氧化氢，用干酵母作为催化剂，原料更易得，但反应也没有那么剧烈。

　　这个实验还有一种做法(出处未找到)：

　　花絮：反应后会有大量氧气聚集在瓶内，可以试着关灯然后往里丢一根火柴观察燃烧。小心火灾。

　　录制者：chemtoddler

　　危险：低至中。浓过氧化氢腐蚀性强，处理时请戴手套。

灯泡中的的宇宙

　　原理：这是一个闪光灯泡，内装锌丝和氧气，通电即点燃，只能使用一次。外面包有一层塑料膜以防万一灯泡破碎。在现代电子闪光灯出现之前它是主要的闪光道具，抵达满亮度所花时间更长，但燃烧时间也更长。

　　此图在网上传播时很多人说它是灯泡烧断的瞬间，可惜普通钨丝灯泡到寿命时只会慢慢黯淡下去。

　　花絮：早期的闪光灯泡使用镁丝，亮度不如锌。更早的则是敞开环境下镁粉和氯酸钾混合点燃。这就是“镁光灯”一词的来历。

　　此外，许多网友表示，“这就是我们的宇宙啊”。

　　录制者：2FC film pruduction

　　危险：低。使用后灯泡会非常烫，不可立即用手碰。

五光十“铯”

　　原理：铯是活泼的碱金属，和水爆炸式反应生成氢气。高速摄影需要极强的光，光照产生的高温使得铯无法保持固态，因此实验采用安瓿来装液态铯。小锤击碎安瓿瞬间，铯液滴倾泻而出，在空中就和水蒸气、氧气反应留下尾迹，大块入水后产生爆炸式反应。

　　花絮：在互联网上有这样一个钓鱼贴：“……爱迪生等得不耐烦了，拿过铯块，浸在水中，将溢出的水倒在了量杯里量出体积，就知道了铯块的体积。”也许这才是爱迪生耳聋的真正原因？

　　录制者：Periodic Videos

　　危险：高。铯与水反应非常剧烈，注意防护。

锌火

　　原理：这种液体是二乙基锌。它是一种极易燃烧的有机锌化合物，接触氧气便自燃。真正的二乙基锌如此图所示是蓝色火焰，但是网上流传最广的视频/动图来自2008年诺丁汉大学，他们拍到了黄色的火焰——照他们自己的说法，这是钠污染所致。

　　花絮：二乙基锌于1848年发现，是第一个有机锌化合物。它在有机合成中的应用极其广泛，也曾被早期火箭研究者用作液体燃料。

　　录制者：Periodic Videos

　　危险：高。能自燃的没几个好东西，何况是液态。

火山炎魔

　　原理：外层红色粉末是重铬酸铵，它不稳定，受热分解可以产生大量暗绿色灰烬(三氧化二铬)和明亮的红色火焰。

　　(NH4)2Cr2O7 (s) → Cr2O3 (s) + N2 (g) + 4 H2O (g)

　　这一效果很像火山爆发。

　　而藏在里面的就是上期介绍过的硫氰酸汞“法老之蛇”了。

　　花絮：重铬酸铵有个外号叫“维苏威之火”，就是因为它的这个效果。它在焰火和早期摄影术里都有应用。搭配硫氰酸汞感觉像是召唤了克苏鲁……

　　录制者：Trollator

　　危险：高。重铬酸铵和所有六价铬一样有毒、有刺激性。密闭容器中受热可能导致爆炸。至于硫氰酸汞请参见上期。

铝遭遇溴

　　原理：铝是极活泼的金属，因为表面致密氧化层而在空气中稳定，但会和很多其它氧化剂剧烈反应。溴就是其中之一。生成的三溴化铝溶于水的反应也会放热，可能导致爆炸。实验完的试管必须先冷却然后用轻柔的水流慢慢溶解，清洗后还要加入硫代硫酸钠溶液以还原任何残留的溴。

　　花絮：“三溴化铝”真正的存在形态其实是Al2Br6，它十分稳定，哪怕气化之后也只有一部分会分解成AlBr3。

　　录制者：ChemToddler

　　危险：高。溴有挥发性和腐蚀性，吸入有毒，需防护措施。反应剧烈且有喷溅，请务必从少量开始！

暗之柱

　　原理：黑咖啡可不会变成这东西。杯中是对硝基苯胺和浓硫酸的混合物，加热后发生非常复杂的反应——事实上，我们还不完全清楚反应的详细过程。最后得到的黑色泡沫物原子比例为C6H3N1.5S0.15O1.3，几乎肯定是对硝基苯胺交联后的多聚物。整个反应有时被称为“爆炸式聚合”。膨胀成这么大这么长是反应生成二氧化碳等气体的功劳。

　　花絮：这个反应是70年代NASA研究者发现的，他们当时考虑过把它用作灭火剂——因为生成的黑色泡沫状物非常稳定，隔热性能也极好。

　　录制者：plasticraincoat1

　　危险：中高。对硝基苯胺有毒，浓硫酸也有危险，反应还生成氮氧化物和硫氧化物气体。

　　其它一些绚丽的化学实验GIF，大家可以猜猜看这些是什么反应或者什么原理产生的。能猜中的话你的化学老师会很欣慰的。