冰膜下蒸气泡的发现——兼论结冰过程的“沸腾”现象

冰膜下蒸气泡的发现——兼论结冰过程的“沸腾”现象

江正杰

山东工商学院人文与传播学院，山东烟台

摘要：基于液相整体蒸发定律对于蒸发的解释，实验发现蒸发过程的本质是缓慢的沸腾现象,进而可以预期：冷却结冰过程中会不断析出水蒸气，形成蒸气泡。实验事实发现，在液面先开始冻结的冰膜中和冰体中都会出现被冻结的蒸气泡现象。刚开始结冰不久的冰膜下会累积未冻结的小蒸气泡，将容器稍微倾斜就会发现小蒸气泡会汇集成较大的蒸气泡，而且初温较高的热水比之初温较低的冷水，其冰膜下出现的气泡更大。冰膜和冰体中都会发现大量的小气泡和较大的气泡。封口的水罐中在冷却的条件下结冰的结果，冰体除了有大量被冻结的小气泡，还有大量的大气泡。这显然不是空气泡，而是被冻结的蒸气泡。由于结冰过程中液相水分子要先结冰，这样气相自由水分子就可能被析出，因此在液面结冰过程可以观察到类似“沸腾”的冒泡现象，特别是在快速冻结过程中会在冰膜上出现冒泡现象，并在液面留下冻结的痕迹。热水结冰过程留下的这个冒泡的痕迹比之冷水要明显得多。自然的湖中和海边也会出现冰面气泡现象和结冰过程中的“沸腾”现象，这些现象都需要一个新的解释理论。油滴界面出现静电场现象是由油滴的油水界面之间因水的蒸发而累积的一层水蒸气造成的，由此导致介观界面新特性（氢键弱化、四面体无序）和电场增强化学活性。