2016年8月24日 星期三

文字想像科學:超微小致命力量--滲透

練習想像,用文字想像科學。

滲透在科學中是專有名詞,而另一常聽到,許多家庭都擁有的淨水設備,被稱為逆滲透,則是其應用之一。

所謂"滲透",英文稱為osmosis,逆滲透則稱為reverse osmosis,簡稱(RO)
此原理對於生物體非常重要,一旦失衡,輕則拉肚子,重則一命嗚呼

你或許會覺得阿亮在危言聳聽,但你只要花五分鐘,好好想像下面解釋
你就會知道這科學理論有多恐怖。

首先我們要體認一件事,這世界是所有東西,都是由很多,很小很小的不同粒子所構成,重點是這些粒子還會振動

首先我們先認識一種鬼東東,半透膜,它厲害的地方是,它有洞,很小的洞,只給特定的粒子通過,其它的粒子都被擋住了,你可以想像,
一個超大體育場,中間有一個木板(比喻成半透膜),
將體育場隔成兩半,木板上有好幾個門(半透膜的洞),門只能讓女生過,
接著在右邊放入男生殭屍,左邊放入男女殭屍各半,
這些殭屍漫無目的都走來走去(動來動去的粒子),
女殭屍撞到門,會經過門走到另一邊,而男殭屍則被擋住,
最後,兩邊的男女殭屍比例會是怎樣。

慢慢的因為左邊的女殭屍碰到門會慢慢的往右邊移動,
因此最後兩邊的女殭屍比例會慢慢趨近,
直到兩邊女殭屍通過門的機率相同。
而這個男女殭屍移動過程,使得另一邊女殭屍比例慢慢增加的現象,
就稱為滲透

若上面想像不出來,各位可以想像下面這一張圖
半透膜只能讓水粒子通過,
A端的水粒子比例較低,B端的水粒子比例較高
之後整體會由B往A移動,最後糖水端,濃度會漸漸變淡



好了我們已經想像了滲透,各位可以把這種現象應用在你的手指上,
你的手指是由無數細胞所構成,想像這些細胞,外面都包著一層膜,
膜上面有很多通道,其中一種可以讓微小的水粒子自由通過,
其餘的皆會被擋下來,
接下來大家在想像一下,水粒子是女殭屍,其它物質是男殭屍
現在把這個細胞,放在淡水中,細胞外,女殭屍超多,男殭屍稀有
細胞膜上的洞通過了很多女殭屍
但外面的女殭屍比例,比細胞內的高
因此外面往裡面的女殭屍比例較多,

有個恐怖的事情必須要記住,
就算再口渴,都不能喝海水,
因為腸胃道的水吸收,跟滲透有極大的關係
海水那麼鹹,只會加速水分的流失而以。

最後,這種滲透到底和拉肚子跟逆滲透有甚麼關係呢?

拉肚子:
我們的腸胃道,吸收水分,有一部分也是靠滲透作用
水分會從食物中往身體內滲透,但若這滲透一旦失去平衡
那大量的水分反而會從體內,經腸胃道往外流出,這便成了拉肚子。
因此拉肚子也常造成生命體脫水而死亡。

逆滲透:
由於滲透作用,是自然狀態下便會出現,而當半透膜兩邊
被選擇通過的粒子濃度差距越大時,滲透作用就越明顯
科學家利用滲透的原理,製作出人工的半透膜
此半透膜只能給水或比水小的粒子通過
各位可以想像,半透膜一邊為自來水(髒水),另一邊為純水
自然滲透狀態下,應該是純水往自來水端移動
但此時若在髒水這邊施加力量,迫使自來水往半透膜另一邊移動
也就是使自然滲透過程逆轉,
如此就可以從逆回去的滲透作用中,獲得較為純淨的水源

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想像不出來嗎?
那看看下面兩張圖

紅色半透膜,僅能通過藍色水分子
左邊:自來水(咖啡色為雜質)
右邊:純水
正常狀態下,右邊水分子比例高,往左邊移動的較多
逆滲透
在左邊加壓(綠色)
使得原本往右的力量變大
因此整體水分子往右移動較多
如此便能製造右邊較為乾淨的水

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