揭秘魔術(shù)之化學(xué)道具

黃奔

神奇的茶水還原術(shù)

魔術(shù)師泡了一杯清茶，濾出茶葉，隨即喝下幾口，這是一杯香濃的茶。魔術(shù)師要給這杯茶施加魔法，只見他用勺子在里面攪拌了幾下，茶水便瞬間變成了墨水一樣的藍(lán)黑色;魔術(shù)師又用勺子攪拌了幾下，杯中的藍(lán)黑色又神奇地消失了，茶水恢復(fù)了原來的清新茶色。這是怎么回事呢？

魔術(shù)揭秘：

這里涉及化學(xué)中常見的氧化還原反應(yīng)。魔術(shù)師在勺子的下端涂上了綠礬（ 七水硫酸亞鐵FeSO4·7H2O），因茶水中含有單寧酸 （鞣酸），第一次攪拌時，單寧酸遇到綠礬中的亞鐵離子Fe2+ 后立刻生成單寧酸亞鐵，單寧酸亞鐵的性質(zhì)很不穩(wěn)定，很快被氧化生成單寧酸鐵的絡(luò)合物而呈現(xiàn)藍(lán)黑色。魔術(shù)師同時也在勺子的上端涂上了具備還原性質(zhì)的草酸（HOOC-COOH），第二次攪拌的時候勺子浸沒到茶杯中更深，三價的鐵離子Fe3+ 遇到了草酸，被還原為二價的亞鐵離子Fe2+ 并生成草酸亞鐵沉淀，溶液的藍(lán)黑色便消失了，重新顯現(xiàn)出茶水原本的顏色。

點水成冰的制冰達(dá)人

魔術(shù)師拿出一杯清水，告訴觀眾要把這杯水在室溫下凝結(jié)成冰。說完將勺子放在水中，神奇的現(xiàn)象發(fā)生了，勺子處產(chǎn)生冰晶并不斷“長大”，最后整個杯子的水都變成了“冰”。沒有經(jīng)過冷凍，一杯水真的凝固成一塊“冰”。

魔術(shù)揭秘：

杯子里裝的并不是普通的清水，而是預(yù)先準(zhǔn)備好的醋酸鈉過飽和溶液，醋酸鈉又被稱作乙酸鈉，分子式為CH3COONa，一般以結(jié)合3 個水分子的水合物形式存在，外觀為無色透明或者白色的顆粒。醋酸鈉過飽和溶液可以在室溫下存在，但是處于不穩(wěn)定的介穩(wěn)狀態(tài)，在外界條件發(fā)生擾動時，如遇到振動、摩擦，或者加入凝結(jié)核時就會析出晶體。當(dāng)魔術(shù)師將勺子上沾了一些醋酸鈉晶體浸入溶液時，就存在了凝結(jié)核， 溶液里的醋酸鈉便在凝結(jié)核上開始結(jié)晶，新析出的晶體又能作為晶種， 因此晶體不斷向外延伸生長。由于醋酸鈉晶體外觀和冰相似， 這樣就出現(xiàn)了室溫下“結(jié)冰”的奇觀。

如夢似幻的人造雪花

魔術(shù)師拿出一個白色紙杯，在眾人面前展示。人們看到的空杯子并沒有任何異常，魔術(shù)師說他能從杯子里變出雪花， 說罷取了一些清水倒進(jìn)空紙杯，晃了幾下， 隨后魔術(shù)師從紙杯里抓出了一把把潔白的雪花。不用通過降溫，不需要大型的造雪機(jī)， 水在轉(zhuǎn)瞬間就變成了晶瑩漂亮的“雪花”，實在太神奇了。

魔術(shù)揭秘：

當(dāng)然水是不會自動變成雪花的， 魔術(shù)的玄機(jī)在于紙杯。原來魔術(shù)師事先在杯底涂了一層白色粉末：聚丙烯酸鈉，它是一種彼此交聯(lián)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的長鏈聚合物。當(dāng)聚丙烯酸鈉粉末遇到水時，水分子通過毛細(xì)作用及擴(kuò)散作用進(jìn)入其中，聚丙烯酸鈉隨之離解為帶正電的 Na+ 和帶負(fù)電的高分子離子鏈。由于高分子離子鏈上的COO- 間的靜電排斥力，聚丙烯酸鈉的結(jié)構(gòu)伸展（或溶脹）開來。而聚丙烯酸鈉內(nèi)外部的Na+ 離子濃度差形成的滲透壓使得水分子進(jìn)一步滲透進(jìn)來，形成水凝膠。因此聚丙烯酸鈉吸水后體積會膨脹數(shù)倍，使得原來的粉末變成片片潔白的“雪花”。

憑空消失的勺子

魔術(shù)師端來一杯溫水，只見他拿起手邊的勺子不斷在水杯里攪拌，可是這一次水并沒有發(fā)生任何顏色或者狀態(tài)的變化。這時魔術(shù)師不再攪拌，把勺子從水中取出，人們驚奇地發(fā)現(xiàn)勺子的前端竟然消失了。難道魔術(shù)師對這杯水動了什么手腳，把勺子溶解掉了嗎？

魔術(shù)揭秘：

勺子消失并不是因為水中添加了不可思議物質(zhì)，而在于勺子本身，這只勺子雖然也是金屬制作的，卻不是我們常見的不銹鋼或者鋁合金，而是一種熔點非常低的奇特金屬——鎵（Ga）。鎵是一種銀色金屬，在元素周期表中鎵位于第31 位，和鋁是一族的“親戚”。鎵的熔點只有29.8℃，人體體溫就能使鎵緩緩融化，而在溫水里制成勺子的固體鎵很快就會融化為液體沉入杯底，給人們以勺子憑空消失的錯覺。

用化學(xué)元素作為魔術(shù)道具，依靠的是物質(zhì)本身的特異性質(zhì)。簡單的化學(xué)元素可以構(gòu)造出無數(shù)種形態(tài)萬千的物質(zhì)，組成這繽紛多彩的大千世界?；瘜W(xué)可以助力魔術(shù)給我們帶來奇特的觀感體驗，更能建立一個真實卻又顯得奇幻的世界，給我們提供美好的物質(zhì)和精神生活，這也許就是化學(xué)擁有的最大魔法了。