化學實驗室里，有哪些不容錯過的驚喜？

在單調的日常工作中，科學家們也沒忘了尋找美景與樂趣。化學試驗室里，就藏著不少小小的驚喜。《化學化工新聞》（C&EN）是美國化學學會發行的一份周刊，在C&EN 創辦的博客「Chemistry in Picture」中，收集了世界各地化學研究者用相機記錄下的化學之美與趣味瞬間。

1

藍色星球

拍攝者：Jamie Wang and Kenneth Hanson

一顆迷人的藍色星球？這其實是在圓底燒瓶中生長的一種萘酚衍生物結晶（7-溴-2-萘酚）。這是一種熒光物質，在紫外光的激發下，結晶發出的藍色熒光照亮了圓底燒瓶，宛如暗夜中的星球。

研究者們對這種物質很感興趣，但這並不是因為它好看的顏色。研究者們發現，當處於激發態時，由於電子密度變化，這種分子的酸性會驟然增強。這種特別的性質使得這種分子成為了有機化學中有用的催化劑。

2

絲

拍攝者：Amy Davis Roth

DNA看起來是什麼樣？教科書上所講述的雙螺旋或是精緻的摺疊結構，我們平時沒法直接觀察到，不過通過家庭小實驗，我們可以看到一坨粗提DNA的樣子，並且可以把它拍得很美。

在這張圖片上，白色絲狀的析出物就是粗提DNA的樣子，它是從草莓中提取的。我們所吃到的草莓是八倍體，它的細胞中有足夠分量的DNA分子，而且它又很柔軟容易碾壓，因此就成了提取DNA的絕佳選擇（更多閱讀：GEEK廚房之草莓醬，和一坨肉眼可見DNA）。在加入洗滌劑的「提取液」中充分碾壓草莓，破壞細胞結構，然後再在提取物中加入冷乙醇或是異丙醇，接下來，在醇層中析出的白色漂浮物，它就是初步提取的DNA了（只不過，其中還有不少雜質）。

3

蜿蜒結晶

拍攝者：Brian Love

1990年代，布賴恩·勒夫（Brian E. Love）在實驗室里圍繞著樟腦分子進行有機合成研究。樟腦（camphor）是一種萜類有機化合物，人們用它來防蟲，而它也是一種重要的工業原料。一天，他利用樟腦分子與2-氨基聯苯進行反應來製備一種亞胺，結果，反應產物在圓底燒瓶中形成了這些令人驚嘆的結晶花紋。

對這瓶結晶愛不釋手的勒夫決定把它保留下來，並另外重做了反應。如今，這瓶蜿蜒的結晶已經在他的實驗室里保存了超過20年。

4

雙重熒光

拍攝者：Brian Wagner, University of Prince Edward Island

在兩層不混溶的溶劑中分別加入熒光物質，在紫外光的照射下，就得到了這張雙重的熒光。上層溶劑是己烷，其中溶解了苝（perylene），呈現藍色熒光；下層溶劑是水，其中溶解了常見的熒光染料熒光素（Fluorescein），它會發出明亮的綠色熒光。

在賞心悅目之外，熒光物質還有很多利用價值。投稿這張圖片的化學教授布賴恩·瓦格納（Brian Wagner）就利用熒光染料來開發針對特定物質的「分子感測器」。所謂分子感測器，其實指的是一種特殊的化學分子，它可以與需要檢測的特定物質結合，並在結合之後產生可檢測的變化，熒光性質的變化就經常用在這類檢測當中。

5

堆「蘑菇」

拍攝者：Kathleen Velazquez-Sotomayor

還記得入水聚成一坨，出水絲毫不濕的「魔術沙」嗎？這是一種經過改造的沙子，它一般是普通沙子和三甲基硅醇反應的產物。三甲基硅醇在沙子表面留下了「疏水鍍層」，這極大地改變了它們與水接觸時的表現。

魔術沙剛發明時曾被考慮用作處理原油泄漏，但因為成本不合算，最終它更多還是成了一種玩具。在這裡，波多黎各大學的學生為魔術沙發明了一種新玩法：用它做個蘑菇。為了儘可能減少與水的接觸，魔術沙入水後會聚成一坨，這坨沙子甚至可以被塑造成各種形狀，而完全不用擔心把周圍的水攪渾。而疏水性又幫助藍色的魔術沙在水面上漂浮，形成「蘑菇傘」的樣子。

6

一「碘」兩面

拍攝者：Brian Wagner

一些化學物質的顏色會根據身處的溶劑而改變，這種現象被稱為「溶劑化顯色」。碘分子（I2）就是溶劑化顯色的典型例子，我們可以看到，在分液漏斗的下層，溶解在水中的碘呈現棕黃色，而在上層的非極性溶劑己烷中，碘呈現出亮眼的紫羅蘭色。

在圖中，水層的顏色從左至右依次加深，而有機溶劑的紫色依次減淡，這是因為右側分液漏斗的水層中加入了更多的碘化鉀，通過形成I3–，更多碘被「拉」到了水層。在一些太陽能電池中，會用到I3–和I-的互變來傳遞電荷。

7

透明暗影

拍攝者：centralscience

同樣是「透明」，普通玻璃與石英玻璃有什麼差別？看看它們在紫外光下的表現就知道了。在圖中，研究者將石英玻璃容器與普通的玻璃燒杯擋在一塊熒光薄層板前面，並用短波紫外線進行照射。普通玻璃對短波紫外線的透過率不好，因此在玻璃燒杯的後方，板子上沒有顯示出熒光，留下了一個陰影，而短波紫外線可以順利透過石英玻璃，使薄層板上發出綠色的熒光。（需要注意的是，波長較長的UVA依然會穿透普通玻璃，所以玻璃窗並不能替代防晒哦）

8

番外篇：潛伏

圖片來自：radiatorcheese/Scheerer lab

「第127天：旁邊的試劑還沒發現我其實是瓶辣椒粉！」

喬納森·謝爾（Jonathan Scheerer）教授表示，自己其實也不太清楚這瓶辣椒粉究竟怎麼跑到了自己實驗室的架子上，不過它看起來和旁邊的試劑真是毫無違和感……

（排版：小嵐歐歐）

本文首發於果殼網（guokr.com），禁止轉載

科學松鼠會，是一家以推動科學傳播行業發展為己任的非盈利組織，成立於2008年4月。我們希望像松鼠一樣，幫助公眾剝開科學的堅果，分享科學的美妙。