Friday, April 19, 2024

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(奇妙的創造)「沙漠玫瑰」結晶體的形成

香港 陳永康

很多無機金屬鹽 (如食鹽即氯化鈉或硫酸銅等) 會以獨特結晶體的形式存在。在中學的化學實驗課中,學生學習製備深藍色的硫酸銅結晶體:先將硫酸銅放置于燒瓶內,加入適量的水使硫酸銅溶解,以配備成爲硫酸銅的飽和溶液,隨後將溶液煮沸,然後慢慢冷却,經過幾天後由于部分的溶劑已經揮發,藍色的硫酸銅結晶會慢慢形成,再過幾星期甚至數月後,具有固定結晶形態的硫酸銅結晶體會愈變愈大,結晶體的數目也會愈來愈多,直至全部溶液蒸發殆盡爲止。若在結晶過程中加入一些金屬綫,沙粒或小膠粒,硫酸銅的結晶體也可以附從這些物體的表面而『生長』出來。

這種結晶過程,在合宜的天然條件下,也可以自然慢慢地進行;因爲只出現在沙漠,所以被命名爲「沙漠玫瑰」(封面圖)。顯示在自然界,沙漠地區集合風、咸水和壓力,可以製造出如此美麗及多姿多彩的「玫瑰花」,儼如由花朵變成的石頭,凝固在時間中。况且它的花瓣是展開的,如綻放的玫瑰。有些如刀片形狀,但有些貌似一朵朵美麗的玫瑰花,有些只有數厘米大,亦可長至一米那麽巨形的花。有些只有一兩朵,亦有數十朵結集成爲「盆栽」。

『沙漠玫瑰』是在乾旱和曠物豐富的沼澤地『生長』出來。在撒哈拉沙漠、突尼西亞、墨西哥、中東海灣、或美國奧克拉荷馬州,在含有硫酸鈣或硫酸鋇的乾旱沼澤地帶,當水分經過成千上萬年的蒸發過程中,鹽湖中的硫酸鈣或硫酸鋇,會附于砂石表面而進行結晶過程,形成玫瑰形狀淺紅色或深褐色的「沙漠玫瑰」(如下圖所示。) 雖然它們非生物,但却藉著自然力量慢慢「生長」出這些美麗的構造。

它們也成爲收藏家收購的對象,價值由數十美元一枚到一百多美元不等。自然界有不少生物構造及圖案是按著特定的次序排列的,螺旋形甚爲普遍,包括星雲、風眼、蝸牛的殼、蜘蛛網、菠蘿葉子序列、花瓣或葉子的玫瑰形,例如萵苣 (生菜) (右下圖)及玫瑰花(左下圖)。

沙漠玫瑰

 

奧克拉荷馬州的沙漠玫瑰
(大小: 10.2 x 7.1 x5.5 cm)
取自<維基百科全書>

 

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