词条 | 沥青滴漏实验 |
释义 | 沥青滴漏是一项长得让人难以相信的物理实验,旨在测量一滴沥青在几年甚至几十年时间里的流动速度。最为著名的一次沥青滴漏实验由澳大利亚昆士兰大学托马斯·帕内尔教授于1927年开始实施的,现在这项实验仍在继续,并可能持续数百年。 简介托马斯·帕内尔教授想向学生们证明这样一个理论:一些物质看上去虽是固体,但实际上是粘性极高的液体。比如沥青,看上去像固体,其实是一种粘性极高的液体。焦油沥青虽在室温环境下流动速度极为缓慢,但最终会形成一滴。 实验方法每10年流下一滴沥青 在实验中,帕内尔将沥青样本放入一个封了口的漏斗内,三年后,即1930年,他将漏斗封口的切开,让沥青开始缓慢流动。每一滴沥青需历经大约10年时间才能递入漏斗下方的烧杯。时至今日,这个实验还在进行之中,并已滴出8滴沥青,最新的一滴于2000年11月28日滴出。研究人员通过这个实验估计,沥青的粘性大约是水的1000亿倍。根据吉尼斯世界纪录,这项实验是世界上持续时间最久的实验,而漏斗内的沥青仍足够使这个实验再持续几百年。 在帕内尔教授之前,贝弗利钟(Beverly Clock)和牛津电子钟(Oxford Electric Bell)这两台至今使用的科学仪器也曾做过类似实验。进行沥青滴漏实验的大气条件最初并没有特别控制,因此,沥青粘性会因温度的波动而改变。但是,在1988年第7滴沥青滴出来后,研究人员开始给实验场地安装了空调,以调节室内温度。实验室内温度不断变化,温度的稳定延长了每滴沥青从漏斗中滴出来的时间。 2005年获“搞笑诺贝尔”物理学奖,现在这个实验由约翰·梅恩斯顿教授负责,2005年10月,他与已故的帕纳尔教授凭借这个实验获得“搞笑诺贝尔”物理学奖。迄今为止,尚无一人亲眼看见沥青从漏斗中滴出来的镜头。网友可通过网络摄像头观看沥青滴漏实验视频,不过由于技术限制,还无法对第9滴沥青滴出进行记录。 试验时间(孝文)沥青滴出时间表 日期 事件进展 持续时间(月) 1927年 实验开始 1930年 切开封口 1938年12月 第1滴沥青滴出 96至108 1947年2月 第2滴沥青滴出 100 1954年4月 第3滴沥青滴出 108 1962年5月 第4滴沥青滴出 97 1970年8月 第5滴沥青滴出 99 1979年4月 第6滴沥青滴出 104 1988年7月 第7滴沥青滴出 111 2000年11月28日 第8滴沥青滴出 148 主要性质中文名称: 沥青 英文名称: bitumen 英文名称2: asphalt 理化特性 提炼物: 煤和石油 主要成分: 含量:99.48%。 外观与性状: 黑色液体, 半固体或固体。 沸点(℃): <470 相对密度(水=1): 1.15-1.25 闪点(℃): 204.4 引燃温度(℃): 485 爆炸下限%(V/V): 30(g/立方厘米) 溶解性: 不溶于水,不溶于丙酮、乙醚、稀乙醇,溶于二硫化碳、四氯化碳等。 融解氢氧化钠 主要用途: 用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。 健康危害: 沥青及其烟气对皮肤粘膜具有刺激性,有光毒作用和致肿瘤作用。中国三种主要沥青的毒性:煤焦沥青>页岩沥青>石油沥青,前二者有致癌性。沥青的主要皮肤损害有:光毒性皮炎,皮损限于面、颈部等暴露部分;黑变病,皮损常对称分布于暴露部位,呈片状,呈褐-深褐-褐黑色;职业性痤疮;疣状赘生物及事故引起的热烧伤。此外,尚有头昏、头胀,头痛、胸闷、乏力、恶心、食欲不振等全身症状和眼 、鼻、咽部的刺激症状。 环境危害: 对环境有危害,对大气可造成污染。 燃爆危险: 本品可燃,具刺激性。 危险特性: 遇明火、高热可燃。燃烧时放出有毒的刺激性烟雾。 清除:如果衣服不小心染上沥青可试试用氢氧化钠清洗。 沥青分类煤焦沥青煤焦沥青是炼焦的付产品,即焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的黑色物质。它与精制焦油只是物理性质有分别,没有明显的界限,一般的划分方法是规定软化点在26.7℃(立方块法)以下的为焦油,26.7℃以上的为 沥青。煤焦沥青中主要含有难挥发的蒽、菲、芘等。这些物质具有毒性,由于这些成分的含量不同,煤焦沥青的性质也因而不同。温度的变化对煤焦沥青的影响很大,冬季容易脆裂,夏季容易软化。加热时有特殊气味;加热到260℃在5小时以后,其所含的蒽、菲、芘等成分就会挥发出来。 石油沥青石油沥青是原油蒸馏后的残渣。根据提炼程度的不同,在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑而有光泽,具有较高的感温性。由于它在生产过程中曾经蒸馏至400℃以上,因而所含挥发成分甚少,但仍可能有高分子的碳氢化合物未经挥发出来,这些物质或多或少对人体健康是有害的。 天然沥青天然沥青储藏在地下,有的形成矿层或在地壳表面堆积。这种沥青大都经过天然蒸发、氧化,一般已不含有任何毒素。 沥青材料沥青材料分为地沥青和焦油沥青两大类。地沥青又分为天然沥青和石油沥青,天然沥青是石油渗出地表经长期暴露和蒸发后的残留物;石油沥青是将精制加工石油所残余的渣油,经适当的工艺处理后得到的产品。焦油沥青是煤、木材等有机物干馏加工所得的焦油经再加工后的产品。工程中采用的沥青绝大多数是石油沥青,石油沥青是复杂的碳氢化合物与其非金属衍生物组成的混合物。通常沥青闪点在240℃~330℃之间,燃点比闪点约高3℃~6℃度,因此施工温度应控制在闪点以下。 |
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