可燃冰!
【可燃冰特輯一:傳說中的深海雪糕】🔥0702更新勘誤
「喂~中山大學嗎?麻煩快遞一桶液態氮到海上,要快喔,我們發現傳說中的可燃冰了!」
「……什麼?」
「對,我們打 core 打到可燃冰了,一大塊、可以捧在手上燒的可燃冰!我們挖到兩次,但船上沒有保存設備。」
「我馬上連絡漁船送過去!」
時間往前回到 6 月 21 日深夜。
凌晨時分,法國研究船「瑪麗杜凡號(Marion Dufresne, MD)」在台灣西南海域鑽探岩心。一片漆黑的海面,唯這艘龐然大物兀自亮著。此趟航次有 33 個站點要採岩心,對大夥兒而言,這天的岩心採樣只是另一個例行工作。
突然間,總技術師覺得拉岩心上來的手感不太對。15 米長的岩心都埋到沉積物裡去了,拉起來的黏滯感不太一樣,也量不到基本參數。
「當時他們很緊張,不知道打到什麼東西,以前沒這種經驗。」台大海洋所副教授蘇志杰回顧。大家猜想著那根岩心大概採到爛泥巴,但還是把岩心送到甲板上一個小貨櫃,內有精密儀器可以初步分析基本特性;同時再佈放一根 25 米長的岩心。
第二根岩心拉上甲板後,也看不出什麼端倪,一些臨時支援的便回房休息,一些成員繼續處理,科學家回實驗室討論。
凌晨三點多,偌大實驗室裡只有兩三個台灣科學家;甲板上還有一些人忙著將岩心切成小段、分析成份。有些人已經近三十小時沒睡覺。
一個成員拿著盆子,踱步進實驗室,臉上沒什麼明顯情緒。
「剛剛在岩心裡發現這個,這好像是……?」
科學家們瞬間石化,全宇宙的時間暫停一秒。
「是 hydrate(水合物) 啊啊啊啊啊!!!」
「哇~~~~~~~~~~!!!」
「喔。」(顯示為毫無概念)
「你還杵在那邊幹嘛?!快拍照!拍照!」
「還要點火看看!打火機呢,打火機~~」
「嗯?噢,噢,好喔!」
甲烷水合物不是端盆那位成員的專業,他還沒完全意會眼前大咖科學家在亢奮什麼。但看他們如此激昂,也跟著慌張起來,端著臉盆跑來跑去,找相機和打火機,科學家們也跟在他後頭跑來跑去。
「把大家全部叫起來!不要睡了!!!」該航次全船近 40 個科學家,因這場深夜騷動而驚醒、齊聚實驗室,玩弄這塊直徑 10 公分、高 7~8 公分的「白雪糕」。
「它摸起來好冰喔,跟冰塊一樣 XD」
「但它重量超輕耶,跟泡棉一樣!」
「我們來點火看看~」
「在這裡開火,天花板的感應系統會灑水啦,到走廊去!」
大家擠在狹窄的走廊,百般嘗試點燃這塊甲烷水合物,但火苗一下就熄了。
「怎麼跟學的不一樣,不是點火就要『轟──』的燒起來嗎?」大家足足點了 20 分鐘還點不起來,比烤肉生火還難。最後,此航次首席科學家、中央大學地科系許樹坤老師從底部一個凹處點火,那裡因為凹陷而累積較多甲烷氣,整塊可燃冰才真正燃燒起來。
「會不會燙啊……咦,不會燙耶!要是有三塊,我就可以像小丑一樣丟著耍了哈哈。」許樹坤老師幾度探探溫度又縮手,然後直接把燃燒中的可燃冰捧在手上。
這道火光將現場氣氛推向另一波高潮,大夥兒像傳聖火般,將台灣首塊可燃冰一個傳一個,拍照留念。
早上八點多,船到下個站點,又採到一小塊可燃冰,一樣被大夥兒點燃。連續獲得兩次可燃冰,讓團隊相當振奮,船上有 -80℃的極低溫冰箱,這溫度無法保存可燃冰,解離後的甲烷氣累積於內也有安全疑慮。
老師們緊急聯絡距離較近的中山大學,請大學雇用漁船「外送」一桶液態氮到 MD。
經過幾天調度,後勤人員不負所托,在 25 日下午送達液態氮。在常壓下,可燃冰只要 -120℃就可以大幅減緩其解離速度(而液態氮通常低於 -196℃)。
取得液態氮後,團隊回到 6 / 21 深夜的站點,打算在相同地方採樣。
團隊雖然知悉上次樣點位置,但實務操作總有誤差,無法讓新的岩心鑽管分毫不差的落在同個點。就像「知道籃框在那裡」但還是投不進。
「研究了十幾年,第一次看到真的可燃冰,還那麼大塊,都快掉眼淚了!」中央大學地科系副教授林殿順回顧時仍覺感動。
採集到可燃冰的背後,是眾多團隊 15 年接力研究累積而來。
台灣對西南海域可燃冰存量的研究大概始於 2003 年,過去有種種跡象顯示,該區域有極高機率蘊藏可燃冰,但那些「跡象」都是聲納圖、反射震測訊號、海床地形等等間接證據。
這是第一次採集到真正的可燃冰,眼見為憑,再無懷疑。
‼ 07/02 22:40 更新:
第一輯勘誤:(1) 修正岩心長度;(2) 重寫「採到第二塊可燃冰至液態氮送達」過程段落。詳細勘誤說明請見新增圖片(https://goo.gl/JdHxG2)。
=================
後記:所有「不具名」對話皆為小編設計對白,期間情節、過程、科學家的感受心得則來自採訪,是真實的。
「可燃冰小特輯」預計推出五篇,分從五個面向談談這次發現的意義。此篇讓大家重回現場,後續還會聊聊:
▪發現了,然後呢,有開採價值嗎?
▪此次大發現之二:發現岩心含猛烈爆發而成的火山灰
▪見見超威的研究船 MD(船上有停機坪、餐廳有紅酒櫃)
▪全台唯一國有岩心庫,就在國研院海洋中心
想追精彩連載的話,就按讚科技部、追蹤科技部吧 >.^
液態氮幾度 在 Lau Kin Lam - 林仔 Facebook 的精選貼文
[世界冠軍教室]
我作為一個超頻玩家
我係成日拎HKEPC OC LAB嘅液態氮來玩洗手
TVB柒野多係常識吧
#無睇CCTVB好耐
[返屋企睇paper寫無聊野 orz]
液態氮會辣傷手?
[edit: 本身冇諗過咁多人會留意呢個status。而家既然有咁多人睇到,咁都要講返啲有關安全意識嘅野。雖然照劇情嚟講,Liquid Nitrogen濺到確實係唔會有大礙,但係亦都唔想令大家覺得處理Liquid Nitrogen係完全安全、毫無危險嘅事。Liquid Nitrogen處理不當,係真係會凍傷。另外,喺密閉空間使用,或大量Liquid Nitrogen氣化時,係有機會引至窒息。所以點都要謹慎小心。]
今日食飯睇到《親親我好媽》嘅呢一段,講到話Hayden(劇中角色)畀液態氮淋到,所以灼傷左。其實呢段本身係無關痛癢嘅劇情,不過我一睇就覺得好好笑(不過都唔怪佢嘅,哈哈),因為咁嘅情況基本上係唔會灼傷。
作為一個每日同一大枝Liquid Nitrogen共處一室嘅人(仲間唔中會拎嚟玩),我諗我或多或少都有啲權威去討論下 XD。
Liquid Nitrogen係真係好凍,我諗呢點好多人都知。佢嘅沸點係 −195.79 °C。 即係當溫度高過 −195.79 °C,氮就已經會變返做氣體。亦即係話,氮喺液態嘅狀態係低過−195.79 °C,絕對係難以想像嘅溫度。(對比一下,正常雪櫃冰格應該係大概-20°C)。
你可能會諗,我人體37°C; 手指表層皮膚雖然低啲,但係都有大概30-32°C到 [ref 1]。相對於Liquid Nitrogen,呢度有成200幾度嘅差異;我平時掂一掂滾水(100°C)都會辣傷啦,但係滾水同我體溫都係差60幾度,而家掂Liquid nitrogen 咪好傷?
我可以話你知,我一個月好多時都會有幾次直接伸手指落Liquid Nitrogen度拎啲野(當然都有戴手套嘅,不過係好薄嗰隻,掂到滾水會傷嗰種。)咁點解冇事呢?
呢個係因為有一個叫Leidenfrost effect嘅現象。嗱,個名就唔係因為關凍事,所以叫做Leiden-FROST,而只不過係發現呢個effect嘅人叫Leidenfrost,佢喺1756年嘅"A Tract About Some Qualities of Common Water"討論過呢個現象。
喺講呢個effect之前,想問下大家有冇見過一種情況:就係當你燒熱左隻鑊,然後你加一滴水落去,你會發覺粒水珠會跣嚟跣去,好似氣墊球咁,又唔會一下子就蒸發消失?
呢個就係因為有Leidenfrost effect。你可能會問:咁關Liquid Nitrogen咩事?等多陣就會知,因為佢都係關乎到Leidenfrost effect。當一滴水掂到高過100度嘅鑊(最好係再高啲,約160度以上),佢最下層嘅水會急速變成水蒸氣,呢個過程叫film boiling。而基於氣體係好差嘅傳熱媒介,所以就好似形成左一層保護膜咁,即使下面溫度好高,都唔能夠快速同直接影響到上面嘅水份子。十九世紀有人試過,當個放一滴水落加熱咗嘅鐵度,當嚿鐵嘅溫度係 168 °C,粒水滴可以維持到152秒[ref 2.]
咁呢個關Liquid Nitrogen 咩事呢?好簡單,你可以將啲液態氮睇成係水,你隻手就係熱辣辣嘅鑊。當液態氮一掂到你隻手,佢就好似掂到啲超熱嘅野,會即刻氣化。當佢氣化嘅時候,基於氣體傳熱能力差,佢就會喺你皮膚表層形成左一層保護膜。所以你係唔會直接掂到−195.79 °C(或以下)嘅嘢架。
不過雖然係咁講,Liquid Nitrogen都唔係啲應該亂掂嘅野,因為如果接觸時間稍為加長,又或者太大範圍咁接觸[ref 3],咁樣Leidenfrost effect都未必救到你,都真真真真係會好傷。所以,要處理Liquid Nitrogen,都係小心啲好[ref 4]。有潛在危險嘅嘢,小心駛得萬年船,輕視好多時都係意外嘅源頭。要特別提一樣嘢,雖然掂到Liquid nitrogen係有Leidenfrost effect幫你擋一擋;但係如果你係掂到一啲之前被Liquid nitrogen整凍咗嘅固體(例如裝住Liquid nitrogen嘅容器內側,又或者你用Liquid nitrogen雪住嘅嗰啲嘢),你就真係直接掂住−195.79 °C,而唔會有Leidenfrost effect,所以會好快凍傷,要好小心。
但係講返濺到Liquid Nitrogen落手呢,其實你只會覺得手背涼一涼(我成日都會試到),就係咁架咋。就算真係倒左Liquid Nitrogen落手,因為佢會好快跣離你隻手,所以個接觸時間都係好短。只要個量唔太多、冇持續掂住,其實都唔會有好大問題;就絕對唔洗好似劇入面要去包紮晒咁嘅。
---
p.s. 唔信冇事?睇片啦!
How Fast Will Liquid Nitrogen Freeze Your Skin?
https://www.youtube.com/watch?v=jnsDdJwW-KU
(呢段片有試下可以掂幾耐,幾多資訊。)
Hand vs. Liquid Nitrogen and the Leidenfrost Effect
https://www.youtube.com/watch?v=gjsMV1MglA4
(好似係最多view嘅片,09年拍嘅)
---
[ref 1]
"Seasonal differences in finger skin temperature and microvascular blood flow in healthy men and women are exaggerated in women with primary Raynaud's phenomenon"
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2014513/
[ref 2] Two Lectures: The Construction of Boilers, and on Boiler Explosions, with the means of prevention, Pg 18
https://books.google.com.hk/books…
[ref 3] 如果個droplet太大,Leidenfrost effect 會變得unstable
http://www.annualreviews.org/…/…/annurev-fluid-011212-140709
[ref 4]
Section 7: Safe Handling of Cryogenic Liquids
http://ccehss.berkeley.edu/section7-cryogenic-liquids
液態氮幾度 在 雙胞胎姊弟的窩 Facebook 的精選貼文
現在食安問題嚴重, 所以看得到製作過程才能讓人安心食用,也可以讓人現點現做的新創意手工冰淇淋 , 體驗零下幾度c的 液態氮神奇魔術
pchttp://mypaper.pchome.com.tw/ivy31025/post/1332861078
痞客邦 http://ivy31025.pixnet.net/blog/post/44255881
液態氮幾度 在 午後甜點趣味分享由帥氣歐爸獻上的家樂氏乾冰餅乾其實這是 ... 的必吃
其實這是液態氮的餅乾,氮氣經過加壓或降溫降到零下190幾度,呈現液態要食用前把 ... 液態氮通常使用在醫學冷凍療法,用在食品上少食無害,但要注意店家說明後食用才 ... ... <看更多>
液態氮幾度 在 [問題] 顯示卡達到幾度會真的壞掉?? - PTT評價 的必吃
看板C_Chat標題[問題] 顯示卡達到幾度會真的壞掉??作者. Daboto. (王建民前隊友)時間 Nov 21 01:49:29 ... r8527060711/21 01:58你可以下液態氮冷卻. ... <看更多>
液態氮幾度 在 [生活] 買液態氮不用專用容器? - 看板Chemistry 的必吃
各位前輩大街賀 小弟不是本科系畢業 有些問題想請教一下
在家裡想研究一些小東西
會用到液態氮 大概一兩公升就夠了
只是專用容器數千元 想說有沒有替代方式
我家就在中壢工業區旁邊 裡面有氣體廠
打算騎著機車 拿個鍋子 放在保麗龍箱裡 鍋子跟箱子間墊報紙
騎車大概就5分鐘內
這樣購買行得通嗎?
--
◢███◣
_◤ ≡ ▌ ╭───────────────────╮
| ─⊙-⊙- │ 埃呀呀呀呀呀 我的寶貝 要你知道你最美 │
| 皿 ▏ ╯───────────────────╯
\ ︶/
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 61.57.108.208
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Chemistry/M.1431602494.A.FE5.html
... <看更多>