石鐘山是怎麼形成的？藉助科學還原大自然的鬼斧神工

撰文/段玉佩

本文選自《知識就是力量》雜誌

在上一篇文章中，我們已經知道了如何用「同位素」去測量一塊岩石的年齡。但岩石一般都是歷經千百載才呈現於我們眼前，我們有沒有可能快速看到岩石的形成呢？

有了科學的力量，當然可以！ 今天，知力君將帶各位小夥伴們一起來見證石鐘山的快速形成。

實驗材料

洗滌鹼（碳酸鈉）、熱水、廢舊毛巾、線繩、剪刀、勺子、小碟子、兩個相同的燒杯。

實驗步驟

STEP1

將熱水倒入兩個燒杯，使水面距燒杯口2厘米，以避免在實驗過程中熱水濺出燙傷。

STEP2

分別向兩個盛有熱水的燒杯中倒入同樣多的洗滌鹼（儘可能多地倒入），邊倒入邊攪拌，以保證所有倒入的洗滌鹼都能夠充分溶解。

STEP3

將廢舊毛巾對角疊成一個三角形，沿著疊好的三角形長邊將毛巾緊緊地捲成一個卷。

STEP4

用線繩將卷好的毛巾卷的兩頭和中間緊緊纏住，繫緊，再將多餘的長繩子剪掉。

STEP5

將精心纏繞繫緊的毛巾卷的兩頭，分別放入兩個燒杯中，確保毛巾的每一段都能觸到燒

杯底。

STEP6

讓毛巾的中段自然下垂，使整個毛巾卷形成一個英文字母M的形狀，M中部的低端，要和桌面保留有一定的距離，並且在下面，再放置一個小碟子，用來做「石鐘山」形成的底座。

STEP7

把還未成形的石鐘山放在不容易被碰觸的地方，等上一周。一周之後，迷你石鐘山就出現了。

如果你還恰巧會延時攝影，

那麼，你就可以記錄

這一周內石鐘山的生長情況啦！

那到底是什麼樣的科學力量

幫我們重現大自然的鬼斧神工呢？

科學原理

洗滌鹼在熱水中的溶解度比在常溫水中的溶解度更高，所以當熱水中溶解的那些在常溫水中溶解不了的過量洗滌鹼，會在熱水降溫的過程中，慢慢析出，形成碳酸鈉的晶體，就像白白的石質物質一樣。

在這個降溫的過程中，同時還在進行著一種叫作「毛細現象」（Cappilary Action）的作用過程。我們常常見到的參天大樹，它的樹根的根毛結構，就是依賴毛細作用將大量的水吸入根莖，為大樹提供水分的。毛巾中的纖維，彼此交錯，形成了根毛一般的結構，從而將溶解了大量洗滌鹼的混合溶液從燒杯中吸向毛巾的中央—「英文字母M」的中間。不斷匯聚的溶液慢慢降溫，溶解不了的鹼面（碳酸鈉晶體）在小碟子上，在毛巾上就塑造成了石鐘山。

實際上，我們的實驗原理

和真的石鐘山形成的原理是一致的，

只不過，大自然中很難有

我們實驗操作中的極端情況出現，

所以真正的地質變遷的時間，總是很漫長。

當然，你可以帶著科學家的精神，

繼續升級這個實驗。

試一試不同溫度的水，

形成石鐘山的速度會有什麼變化？

看一看加入不同量的洗滌鹼，

石鐘山又會有什麼變化？

快動手來做一做吧！

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