综述
水是生命之源,这句话不仅是指人类的生命活动离不开水,其实也是对生命起源的一个客观描述。因为我们都知道,地球上最早的生命就是从海洋当中诞生地。
在几十亿年前的大地上,是不存在任何有机生命体的,地球的整体环境条件也非常恶劣,温差大,极端气象事件多发,如果放在今天的话,随便一次可能就会导致人类的灭亡。
但是随着海洋的孕育,生命开始出现在了这片土地上,也就是说,我们今天所看到的一切有生命的存在,都是从水开始的。
地球的演化与水
当然,这中间经历了一个非常漫长的演化过程,从这原始的生命形式到今天人类文明的发展,已经过去了几十亿年的时间,生物多样性也相比以前的时代有了更加复杂的变化。
各种物种一边在不断调整自己的基因,来适应环境的各种变动,一边也在不断的对环境进行改造,让他们能够生活得更加舒适。
比如,我们今天可以自由呼吸的地球,其实在很多年前并不是这样的,光是氧气含量就相比那个时候已经得到了很大的提升。
而这样的变化之所以能够产生其实主要得益于植物的繁衍生息,正是因为有了他们在不断地进行光合作用,才可以释放出源源不断的氧气,并且把温室气体的含量控制在一定水平,让我们可以生活在一个相对稳定的大气环境当中。
当然,除了这些之外,地球还经历了非常非常多的改变,这是因为这些改变,才让我们的文明会有机会发展到今天。
而我们都知道,世界上最著名的几大文明其实都是从大河旁边诞生的,因为不管是我们的生产还是生活,都是离不开水这一重要资源的。
从农业灌溉到日常饮食,几乎所有的环节都需要用到它,到了工业文明发达的近代社会,水更是发挥了非常关键的作用。
比如我们都知道蒸汽提供的动力是工业推进的一个重要开端,用高温把液态的水变成气态的水,然后接着他所产生的能量来为工业生产提供动力,从而让大规模的工业活动变成现实。
学过物理学的我们应该都还记得,水,一般来说分为三种形态,也就是液态气态和固态,造成这种状态的变化的主要原因就是温度的不同。
当环境温度低于零度的时候,水就会变成固态,而当温度高于一百℃的时候,他就会蒸发变成水蒸气,这些现象在我们的日常生活当中也有很多很直观的例子,不过,很多人不知道的是,其实水还有第四种形态,他在科学上的专业名词叫作超临界水。
超临界水
那么什么叫作超临界水?
首先,超临界指的是物质的性质在超过某个限度之后,就会发生变化,而且会产生原来从来没有出现过的特征,比如当环境的压力和温度超出正常水平,进入到一种非常特别的极端条件当中之后,水就会获得一些原来没有的性质。
比如他的两种形态会在这种状态下发生融合,变成液态气态和固态之外的第四种截然不同的水,这就是所谓的超临界水。
一般来说,超临界水主要有以下几个特点,第一就是活性很高,比一般的液态水要强很多,只要稍微加入一些物质,就会很容易出现物化反应。
第二就是很容易融合,因为我们常见的水跟油这种物质其实是很难混合的,但是超临界水却能够克服这个缺点,顺利与之完成融合。
也正是因为有了这些特殊的性质,让超临界水可以有许多其他物质不能具备的应用价值。
比如,在德国一些科学家的研究当中,就把超临界水的氧化性进行了充分的探索和分析,他们在试验当中对这种水进行高温加热,然后在其中混入氧气,让他和其他一些材料一起进行反应。
结果表明,超临界水在特定的条件下可以完成对塑料物质的降解,并且最终留下的残留物非常有限,这就意味着,长时间以来一直困扰人类的塑料污染问题,很有可能可以通过超临界水来进行圆满的解决,从而实现对生态环境的保护。
从目前的研究状况来看,西方发达国家在这方面的投入已经有了很显著的成效,包括日本德国在内,都正在加紧研究,设立了各种各样的基金项目,来专门开发超临界水的应用领域。
比如日本经过一段时间的研究,已经发现了超临界水还可以非常有效的处理掉二氨基甲苯一类的有害物质。
而在此之前,世界上几乎所有的工业都只能用酸化剂来进行处理,这样做不仅花费的时间非常久,而且所需要的剂量也非常大,造成了时间精力和资金的浪费,如果超临界水可以大规模投入使用,将会大大提高其效率和收益。
结语
此外,甚至已经有研究项目开始对超临界水,在发电方面的潜能展开深入的分析和实验,如果可以成功,这将意味着整个世界的能源格局又会面临一次性的变革,对人类工业生产的意义绝对是非常重大的。
作为水的第四种形态,超临界水也有了自己的应用价值,甚至在未来有可能还有更多的惊喜在等待我们的发现。
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