سبائك الفلزات القلوية السائلة تطفو على المياه بدلاً من الإنفجار

عند وضع قطعة لا بأس بها من فلز قلوي في المياه تنفجر. لكن عند تدخل العلماء تأخذ الأمور مساراً آخر. لاحظ العلماء ظهور نتائج مختلفة عند وضع قطرة من سبيكة صديوم-بوتاسيوم السائلة على سطح المياه لنفس تلك العملية.

درس كل من فليب ماسون Philip E. Mason و بافل جانجورث Pavel Jungwirth من أكادمية Czech للعلوم وتلمان بترساك Tillmann Buttersack و سيجوارد بويريكر Sigurd Bauerecker من جامعة Braunschweig للتكنولوجيا هذا التحول باستخدام مطيافضوئي سريع التصوير.

فى البداية، تتفاعل السبيكة الفلزية مع المياه منتجة هيدروكسيد الفلز القلوي، غاز الهيدروجين وحرارة. تطفو السبيكة، ويضع الغاز المنتج حدوداً للتفاعل الحادث بين المياه والفلز ولهذا السبب يستمر التفاعل دون أن يحدث انفجار. يصنع الغاز أيضاً جواً خاملاُ يمنع احتراق الهيدروجين.

عند مرور 0.3 جزء من الثانية، يتحول سطح التفاعل للون الأزرق الناتج عن الالكترونات المذابة في المياه – هذه الظاهرة ترى بالعين المجردة عدا عن الالكترونات بالتأكيد. باستمرار التفاعل في المياه لأقل من ميلي جزء من الثانية، تستمر تلك القطرة بالاحتراق حتى ثانيتين، فيبدأ الفلز القلوي بالتبخر مصدراً وميضاً أحمر لونه. بعد مرور ثلاث ثواني، يختفي بخار الفلز وتنخفض درجة حرارته حيث أنه يتحول بالكامل إلى هيدروكسيد فلز قلوي شفاف ومنصهر. محاط بطبقة من بخار الماء؛ تطفو القطرة لثانية أخرى قبل أن تسقط فى المياه فتنفجر وتتحول إلى خليط من الهيدروكسيد والماء.

فيديو توضيحي:

المصادر:

Jyllian Kemsley. Liquid alkali metal alloy floats on water rather than explodes. Chemical & Engineering News. Retrieved December 30, 2016, from http://cen.acs.org/articles/94/i35/Liquid-alkali-metal-alloy-floats.html

Mason, PE., & et al. A Non-Exploding Alkali Metal Drop on Water: From Blue Solvated Electrons to Bursting Molten Hydroxide. Angewandte Chemie. 2016. 55(42). pp. 13019-13022. DOI: 10.1002/anie.201605986