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膠帶為什么能粘東西,你真的了解嗎? 膠帶為什么能粘東西,你真的了解嗎?

我們知道,所有的化合物都是由不同元素的原子所組成,但僅僅有原子是不夠的,大多少情況下,它們還必須 互相拉起手來,封箱透明膠帶也就是通過化學鍵形成分子。例如,當一個氧原子分別拉住兩個氫原子的手時,我們 就得到了水分子?;瘜W鍵是一種比較強烈的吸引力,要想把水分子重新變成氫原子和氧原子,我們必須付出比較大 的能量才行。 紙張的成分非常復雜,但它的主要組成部分——纖維素,也是由為數眾多的碳、氫和氧原子通過化學鍵互相連 接起來形成的纖維素分子所組成。但如果只有化學鍵存在的話,我們不僅不可能看到紙張,而且許多固體都無法在 這個世界上存在,這是因為分子之間缺乏有效的約束,彼此可以相隔得無限遠。因此,即便真能把眾多纖維素分子聚 集在一起形成紙張,只要稍稍用力,紙張就會立刻分崩離析。 顯然,封箱透明膠帶這種情況并沒有在現實中發生過。這說明封箱透明膠帶的分子之間同樣存在某種相互吸引 的作用,這種作用稱為分子間作用力,也叫范德華力。分子間作用力的強度要比化學鍵弱得多,但是在特定的條件 下仍然能夠將分子們互相維系在一起。在紙張中,纖維素分子之間也是通過分子間作用力連接起來的。除了分子間 作用力,某些分子由于特殊的化學結構還會存在其他形式的相互吸引,例如纖維素的分子之間就還存在一種叫做氫 鍵的吸引力,它的強度比分子間作用力要強許多,不過仍然不是化學鍵。分子間作用力不僅存在于同種分子之間, 不同種類的分子同樣可以互相吸引。這一點非常關鍵,我們很快就會看到它是如何發揮作用的。 不過隨之而來就出現了一個問題:我們把兩張紙放在一起,封箱透明膠帶即便用力按壓,一旦松開手,兩張紙 還是會分開。既然存在于兩張紙中的都是纖維素分子,那么分子間作用力到哪里去了,為什么它不能把兩張紙連在 一起呢? 剛才我們提到,任意兩個分子之間都可以通過分子間作用力相互吸引,但有一個很關鍵的前提我們沒有講,那 就是只有當兩個分子相隔特別近的時候才會互相吸引;只要它們稍稍遠離一些,原本還算比較強烈的吸引力很快就 毫無蹤跡了,這就是為什么兩張紙無法被連在一起的原因。如果我們用顯微鏡仔細觀察就會發現,看似平滑的紙張 表面實際上坑坑洼洼,密布著許多微觀結構。因此當我們把兩張紙放在一起時,就算用力按壓,表面上的纖維素等 分子總是有許多依舊隔得很遠,根本無法產生強烈的吸引力。當然,大部分情況下這不僅不是壞事,而且大大有利 于我們的生活。例如,當我們從書架上取下一本書時,不必擔心它會和相鄰的書粘在一起;把書放在桌子上,也不 必擔心過一會兒就和桌子連成一體取不下來。封箱透明膠帶不過在另外一些場合,我們確實需要把不同的物體連接起 來,而這個時候膠就成了較好的幫手。



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