科技小论文《泡沫的奥秘》(通用3篇)
科技小论文《泡沫的奥秘》 篇1
科技小论文《泡沫的奥秘》
当你站在大海边的岩石上,会看到那汹涌澎湃的海水敲击着岩石,飞溅出晶莹美丽的浪花。但是这些浪花不管怎么美丽,她们的生命都很短暂,顷刻之间就会从人们的眼中消逝。当你用肥皂或洗衣粉洗衣服时,会产生丰富的泡沫。这些泡沫不仅量大,而且生命力顽强,会持续很长时间。我们吹肥皂泡泡时,那一个一个的泡泡都是球形,但在一堆洗衣服时产生的泡沫中,泡泡却不是球形的,是多面体形状。
泡沫是怎样产生的?为什么同样是泡沫,有的很快就消逝,有的却能长时间存在?它又有什么作用呢?带着这些疑问,我查阅了有关资料,对泡沫有了一些了解。
泡沫不管是大还是小,它们都是空气分散在液体中的一种现象。气体分散在液体中所成的泡叫气泡,包裹着气体的液体叫液膜或泡膜。大量的气泡集合在一起时就叫泡沫。泡沫内气泡之间的间距很小,仅以一薄液膜相隔,两个泡膜之间的液体会受重力的影响,向下排液,随着泡沫内排液,泡沫体系便由不稳定的球状集合体变为多面体形状的集合体。由于气体与液体的密度差很大,液体中的气泡总是很快升到液面,形成泡沫。
产生泡沫一般需要满足三个条件:
1.气液接触
因为泡沫是气体在液体中的粗分散体,产生泡沫的首要条件就是气体与液体发生接触。而且往往只在气体与液体连续,充分地接触时才会产生大量泡沫。气体进入液体大致有两种情况:
气体从外部进入液体,如搅拌液体时混入气体。
气体从液体内部产生,如烧开水时部分液体气化;某些化学反应中从液体反应物里产生气体。
2.含助泡物
纯的液体不能产生稳定的泡沫,这是一个普遍存在的原则。我们一般也有这种经验:摇荡蒸溜水或纯净水时不会起泡,摇荡纯乙醇时也不会起泡,只有摇荡某些溶液,如醋和酱油,才会产生泡沫。所以,要产生泡沫,在纯净的气体和液体之外,必须存在第三种物质。对纯净的液体来说,这第三种物质便是助泡物。根据这一点,我们甚至可以从观察水中形成的泡沫状况,判断饮用水的纯洁度,如果水中的泡沫是稳定的,则水中一定含有污染物。
当形成气泡,液体中出现气液界面时,助泡物形成定向吸附层。与液体亲和性弱的一端朝着气泡内部,与液体亲和性强的一端伸入液相,这样的定向吸附层能起到稳定泡沫的作用。
肥皂和洗涤剂中含有表面活性剂,表面活性剂分子在空气和液体的界面之间定向排列,形成一个薄而有弹性的膜,降低了气泡的表面张力,这时即使气泡内部的压力有时超过大气压力,气泡也不会破裂。当气泡从液体深处浮到液体表面时,表面活性剂分子又定项排列,包上一层,因此暴露在空气中的洗涤液的气泡膜就同洗涤溶液中的气泡膜不一样,有两层表面活性剂分子。这样结构使泡沫更加稳定。
3.起泡速度高于破泡速度。
泡沫是一种不稳定的体系。起泡的难易,取决与液体的成分和所经受的条件。液体生成泡沫,需要对液体做功,是表面自由能增加的过程;泡沫破坏的过程,主要是隔开气体的液膜由厚变薄,直至破坏的过程,是一种自发的表面自由能降低的过程。破泡的难易,取决于气泡和它破灭后形成的液滴在表面自由能上的差别,同时还取决于泡膜破裂过程进行得多快这一过程。泡沫的生成和破灭总是交织在一起,总的来说,当泡沫产生速度小于破灭速度,则泡沫不断减少,最终呈不起泡状态;当泡沫产生速度等于破灭速度,则泡沫数量将维持在某一平衡状态;当泡沫产生速度大于破灭速度时,泡沫量将不断增加。
通过以上几个方面,我们对泡沫的产生有了一定的认识。那么它有什么作用呢?我们要正确认识泡沫的利与弊,在生活和工作中加以正确应用,有利于提高我们的生活和工作质量.一。.泡沫对我们生活的有利因素
1.泡沫能使香摈酒更加香醇,泡沫一直是香槟酒最吸引人之处,科学家们也在对香槟酒的泡沫不断地进行研究。专家认为微小上升的泡沫是香槟酒味道和香味的关键。位于法国香槟酒故乡的兰斯大学(UNIVERSITY OF REIMS)的研究人员发现泡沫越小,香槟酒的味道和香味就越好。泡沫小就会有更多的泡沫释放味道和香味,因此香槟酒的质量就好。小泡沫在上升过程中携带着味道和香味分子,直到到达液体表面才逐个破碎,释放味道和香味。兰斯大学副教授Gérard Liger-Belair说:“我们的最终目标是研究出小泡沫的香槟酒。
2.泡沫在建筑材料中能使建筑材料的物理和化学性能更加优良。如:泡沫玻璃晶莹剔透,光洁雅观,一经上市即受到用户的欢迎。这种高发泡多孔材料,以优越的物理、化学性能易于二次机械加工的特点,堪称建筑材料中的后起之秀。再如:绝热保温用泡沫玻璃这类制品的组织结构均布无数彼此孤立的大小气泡,故又称闭孔型泡沫玻璃。其长处是导热系统极低、耐水、不透潮、抗侵蚀、强度较高,主要适用冷库存、地下输油管道及各类建筑物的墙体与屋顶,绝热保温作用甚佳。第三:泡沫塑料也叫多孔塑料。以树脂为主要原料制成的内部具有无数微孔的塑料。质轻、绝热、吸音、防震、耐腐蚀。有软质和硬质之分。广泛用做绝热、隔音、包装材料及制车船壳体等。
3.泡沫在消防被用来灭火。人们研制的泡沫灭火器灭火时,能喷射出大量二氧化碳及泡沫,它们能粘附在可燃物上,使可燃物与空气隔绝,达到灭火的目的。此类灭火器是通过筒体内酸性溶液与碱性溶液混合发生化学反应,将生成的泡沫压出喷嘴,喷射出去进行灭火的。它除了用于扑救一般固体物质火灾外,还能扑救油类等可燃液体火灾,二。泡沫对我们生活的不利因素
泡沫有时也会带来麻烦,如在工业生产中它会降低生产能力,造成原料浪费,延长反应时间,消耗能源以及降低产品质量等。这时候我们便需要抑制泡沫的产生或者说消灭泡沫。
1.生产能力因泡沫受到大大的限制:如各种生物发酵(啤酒生产、酒精制造、医药上各大抗生素的生产……)中各种发酵罐反应釜蒸煮罐等设备,为了防止泡沫的出现,防止漫溢损失,投料系数要大打折扣,有时达不到30%。
2.泡沫造成原料和产品的浪费:由于泡沫的原因,能够造成有用或贵重原料因漫溢而损失,由此产生的浪费就不言而喻。如造纸厂、糖厂饱充工序、纺织厂的织造工序的上油工序,常因泡沫而引起溢出。
3.泡沫延长了反应周期:由于化学反应产物中包括有气体、液体,泡沫会造成气体滞留,延长了反应周期,不必要地多消耗了动力。又如果酒发酵由于泡沫存在使反应过度而变味……。
4.泡沫影响产品品质:纺织工业中的染色、印花以及水性涂料工艺过程中,由于气泡的滞留,导致成品布上斑痕、疵点;纸浆浆液的泡沫除了给环境卫生、工人健康造成危害,成品纸也会出现许多孔洞,造成产品质量严重下降。
5.泡沫不利于准确计量:工业过程中,由于泡沫的存在,干扰液面计的测量准确,造成测量失误,液体中由于泡沫的存在,使得液体密度发生较大波动,往往还能引起反应釜吸收塔蒸馏塔液位虚高,致使操作失去平衡,甚至发生事故.6.泡沫也是污染环境、引起事故的原因之一:由于泡沫漫溢,必然会污染生产环境及其周围环境,有的甚至造成重大事故。如:美国某炼油厂因渣油泡沫漫溢,引起重大火灾,损失惨重,这里不仅是造成浪费,而且使人的生命财产都招致严重损失。此外,还有染色上的高温喷染、溢流染色等新技术的应用,如不解决泡沫的问题,是无法实现的。又如现在十分普及的洗衣机,若不是解决洗衣粉、洗涤剂的无泡、低泡问题,那么洗衣机也就不能够如此地普及应用。以上这些还远远不是泡沫危害的全部,但足以见到它的严重性。总之,泡沫的存在,影响着国民经济各个部门、方方面面,若不能很好地加以解决,可以毫不夸张的说,“泡沫”将成为我们的拦路虎,成为某些过程的“瓶颈”。
总之,了解泡沫的特性,有利于我们将来更好地掌握利用它来为我们服务。
科技大师创新成功的奥秘 篇2
奥秘一:精于提出富有价值的新问题
“科学始于问题”这是波普尔的著名论断。提出一个好的科学问题,常常被认为是成功的一半。
阿基米德原理的发现始于金冠问题。避雷针的发明始于富兰克林研究的雷电问题。拉瓦锡对氧气的发现始于燃烧问题,并突破“燃素说”错误理论的束缚后才发现的。非欧几何的创立始于欧氏第五公设问题。20世纪最伟大的数学家之一希尔伯特,在数学史上著名的“希尔伯特23个问题”,对20世纪数学的发展产生了持久的影响。德布罗意物质波的发现始于光是什么的问题,而获得了诺贝尔物理学奖。DNA双螺旋结构的发现始于对生命是什么这一问题的研究,同样获得了诺贝尔物理学奖。袁隆平发明籼型杂交水稻始于水稻杂种优势问题,袁隆平因此而被誉为“杂交水稻之父”。
显然,大师们的发现、发明以确凿的事实雄辩地说明了“科学始于问题”的真理。
奥秘二:善子创造解决问题的新方法
法国著名数学家、力学家拉普拉斯曾指出:“研究方法、对于科学的进步并不比发现本身更少用途。”俄国伟大的生物学家巴甫洛夫也说过:“无怪乎人们常说科学是随着研究方法获得的成就而前进的。”
英国物理学家法拉第为了找到磁生电的方法,苦苦探索了10年,才找到了用磁铁切割线圈的磁生电的正确方法。德国物理实验大师赫兹为了证实麦克斯韦预官的电磁波存在,经过8年探索,才设计制造出精密的实验设备,于1888年用正确的实验方法证实了电磁波的存在。英国物理学来克鲁克斯为了制造出可供人们对阴极射线进行最佳研究的放电管,长期探索真空放电现象,终于在1879年制成了高真空无辉光放电管。正是这种克鲁克斯放电管的制成,使人们通过它得以对阴极放射线进行研究,找到了电子,发现了X射线,打开了微观世界的大门。
大师们确实是创造新的方法以解决所选中问题的榜样。
奥秘三:勇于进行自我批评以及严格尊重事实
科技大师们都是在创新中成就杰出的人,名声显赫、地位很高、影响很大。但是,他们仍然是很谦虚的人,既能坚持真理,又能勇于改正错误,进行自我批评。
大名鼎鼎,被称作物理化学之父的奥斯特瓦尔德,曾提出“唯能论”,并否认原子真实性的观点,后来他认识到是错误的,就进行自我改正,并最终归依了科学原子论。
奥秘四:乐子将生命完全投入到有价值的事物中去
“对一个目标、一个目的,死不放手地追求,对研究者来说是必不可少的条件。”这句话摘自于马克斯·普朗克在1919年获诺贝尔奖时的演说辞中。俄国第一位诺贝尔生理学和医学奖获得者巴甫洛夫也曾指出:“要记住科学要求人们花毕生精力,即使你们有两倍的生命,仍然是不够用的。科学要求人们最大的紧张和高度的热情。”匈牙利杰出数学家P·爱尔特希一生献身于揭示数学真理。每当别人劝他慢点儿干、注意休息时,他的标准回答是:“在坟墓里有的是时间休息。”孔多塞在欧拉去世悼词中的结尾说:“欧拉停止了生命,也停止了计算。”
探索科技奥秘作文500字 篇3
周日,妈妈神秘地说要带我去一个充满科技感的现代基地。一下车,首先映入我眼帘的是一座现代风格的建筑物,宏伟大气。我们顺着小树的指引来到了此行的目的地——诚毅科技探索中心。一进馆内,我发现原来科学真的可以那么好玩。我兴奋得合不拢嘴,深陷在这梦幻的科学童话王国中!在这里有航空航天、航海、自然灾害、信息通信四大主题,设有七大展区,每一个展厅都十分震撼人心。我们穿梭在科技的海洋中,玩着玩着就忘记了时间。休息片刻,我们乘坐时光穿梭X-Flight飞行器前往未来完成神秘任务。飞行器在穿越的过程中,时空坐标发生了错误,我们竟然坠入了白垩纪,置身茂密的丛林中。草丛中窜出的霸王龙发现了我们,立马开始追捕我们。它每走一步都让我步步惊心,它的头已经凑近我们的脸上,张口朝我们扑来!真实的画面感令我无比兴奋!我们赶紧加速飞离白垩纪,穿越到未来,顺利完成神秘任务。
接下来的重头戏就是我最期待的星际探索,这里有1∶1神还原的“天宫一号”对接神舟飞船!我兴奋地走进互动体验舱。在“天宫一号”里,我们可以模拟接收航天地面指控室发出的指令,完成飞船发射、变轨调姿、交会对接等各种太空探险任务,我仿佛变身一名英气的宇航员,在太空中漫步生活着。
如果有机会我还会再来这梦想世界,让自己的航天之梦继续绽放,开出最美丽的花朵。
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