水的比重是多少(黄金的比重是多少)[通俗易懂]

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一般来说，自然界中的水有三种状态:固态、气态和液态。然而，科学家发现了水的第四种状态——超临界状态。

临界状态是什么？这是什么水？

这是2008年科学家在海底发现的第四种水，可以溶解各种物质。

科学家认为，第四态的水可能成为未来最强的溶剂。

喷涌的泉水涌出的泉水

超临界水当压力和温度达到一定条件时，水的密度与水蒸气的密度相同。此时的水既不是液态也不是气态，称为超临界状态。

这时候水、液、气没有区别，融合在一起。

科学家发现超临界水具有很强的氧化性。如果把物质放入超临界水中，然后充入氧气，物质很快就会被氧化。

这种物质也会溶解在超临界水中。如果是可燃物质，那么超临界水是可以燃烧的。

固态的水固体水

那么水在什么样的环境下才能变成超临界水呢？

当水的温度达到374℃，压力为22.1兆帕时，就会进入超临界状态。

临界水具有不可战胜的溶解度，任何物质都可以溶于其中，包括金属、岩石甚至生物。

当物质进入超临界水中，变成溶液，因此化学反应速度加快，是标准大气压、室温下的100倍。

超临界水超临界水

这么厉害的水，为什么还没有投入使用？这是因为超临界水仍然存在于科学家的计算机模拟中，真正获得超临界水是非常困难的。

前面说过，任何物质都可以溶解于超临界水中，所以取水的机械设备只要一接触到超临界水就会被破坏，无法取样。

而且超临界水一旦离开临界温度和气压，就会变成普通水，从而失去研究的意义。

自然界中的普通液态水自然界中普通的液态水

2008年，德国科学家首次在大西洋的温泉中发现了超临界水，但温度却达到了惊人的464℃，这是人类迄今为止发现的最高水温。

因为温度太高，普通水下机器人根本无法使用。

海底温泉口对生命极其重要，地球上第一个生命就诞生在这里。

并且在其周围发现了超临界水，这让人不禁怀疑生命的诞生是否会与第四种水有关。

海底热泉口海底温泉口

超临界水与生命我们常说水是生命之源，这个水指的是海水和液态海水。毕竟，生命源于海洋。

然而，在超临界水发现后，一些科学家认为，生命起源的水可能不是普通的海水。

如前所述，超临界水可以溶解一切物质，所以在地球刚刚诞生，海洋刚刚形成的时候，海底温泉口的超临界水中就溶解了很多物质，它们可能只是一些岩石中的无机物。

如果这些无机物只是在纯净的海水中，就不会发生反应。然而，在超临界水中，一切都发生了变化，它们形成了一种新的物质——有机物。

早期的地球海洋早期地球的海洋

这些有机物随着超临界水离开了温泉口。温度下降后，它们被分离出来，漂浮在液态海水中，然后开始互相配合。

从这一刻开始，地球进入分子生命，随后出现了一个名为“卢卡”的生命，具有当时的天顶级组装体——细胞结构。

于是从“卢卡”开始，一条全新的进化路线取代了分子生命，成为地球生命的主流。他们是细胞生命。

早期生命早期生活

于是，一棵生命进化的大树开始萌芽。

“卢卡”是当今自然界所有细胞结构的共同祖先，最初的分子生命形式被科学家怀疑是病毒的祖先。

总之，如果这个假设成立，就可以证明生命确实是地球偶然创造的，而不是外星人创造的。

以此类推，如果其他星球也有这样的条件，比如海洋，那里有海底的温泉提供高温，达到水的超临界值。

生物演化之路生物进化之路

然后在超临界水中，完成无机物向有机物的合成。

但是，有一个问题。很有可能其他星球的有机合成与我们地球不同。比如它的超临界水中含硅最多，所以最终会进化出硅基生命。

生命可以在超临界水中诞生，所以生命会因为超临界水而更加精彩。

如果未来使用超临界水，会有哪些用途？

人们想象的硅基生命人们想象中的硅基生命

超临界水的作用超临界水是普通液态水在高温高压下就能进行的，这种环境在Tai 空就能达到。

那么我们就可以在Tai 空中制备超临界水，然后把我们想要的物质溶解在超临界水中带回地球。

或者直接使用溶解在超临界水中的物质。例如，人们认为土卫六上有大量甲烷，它们以固体形式存在。如果我们把甲烷溶解在超临界水中，可以直接用在Tai 空。

超临界水也是很好的反应介质。两种难反应或难以反应的物质可以在超临界水中快速完成。

土卫六土卫六

如果能付诸实践，很多我们无法克服的化学反应都能顺利进行，或许真的能创造出硅基生命、硼基生命等不可思议的模式。

而且临界值的特性会随着温度和压力的变化而变化。

最早发现超临界水的德国科学家发现，在500℃的超临界水中充入氧气，然后加入PVC使其氧化。

之后冷却得到新的PVC，可降解99%，不产生有害物质。这比目前垃圾直接焚烧产生的有毒物质环保多了。

聚氯乙烯产品聚氯乙烯产品

但是，超临界水虽然好，但是很难制备，确切的说，很难操作。首先，条件需要加热加压，这本身就需要大量的能量，增加了成本。

其次，超临界水的溶解性很强，会一起破坏。因为它的温度如此之高，人们不可能在现场做实验。这件事必须借助机器来完成。

但是，机器一接触就可能融化。

自然界的超临界水是2008年发现的。为什么14年过去了，超临界水的研究还没有大的进展？

实验室中的超临界水装置实验室超临界水装置

这是因为科学家发现一般物理知识在超临界水中无法正常使用。

正常的流体力学在超临界水中无法使用，所以研究进展非常缓慢。

因此，一些科学家呼吁建立超临界水的动态系统，以更好地发展。

但是，启动超临界水的路还很长。

流体力学流体力学

超临界状态并不完全局限于水、气体等液体，如果真的要研究它，那将是一个充满挑战的未知领域。

如果在这方面有所突破，那么人类的科技可能会有一个直接的飞跃。

其中水的临界条件太苛刻，所以研究的方面很少，其他物质就不一定了。

超临界设备超临界设备

比如二氧化碳的临界温度和压力都比较小，临界温度只有31.26℃，临界压力只有7.38MPa，很容易实现。

所以我们对超临界二氧化碳做了大量的研究，超临界二氧化碳便宜，无毒，活性低。铁蛋白-二氧化碳常用于提取非极性和弱极性物质。

在超临界状态下，物体会具有气液两相性质，可以用在很多方面。通过改变温度和压力可以改变溶解度，因此在医学上有很高的应用前景。

超临界二氧化碳制备超临界二氧化碳制备

目前人类获得的超临界体并不多，也难怪科学家会说未来世界属于超临界体。