书城科普破解科学的谜团(走进科学丛书)
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第59章 电场水探秘

让我们先做这样一个实验:在一个大烧杯中放入150毫升的水;离水面20厘米处,安置高压电源的一个电极,高压电源的另一个电极接地;在烧杯下面垫一块金属板,金属板用另一条导线接地。按照物理学,大烧杯中的水就会受到两带电金属板在其间产生的电场的作用。电场是一种特殊的物质,它存在于带电物体(或随时间变化的磁场)周围。下面考察烧杯中的水的蒸发情况。结果表明,当电源为15千伏的交流电源时,与自然状态下的水比较,烧杯中的水的蒸发速度要快10倍;当电源为直流电源时,烧杯中水的蒸发速度也要比自然状态下的快好几倍。这种现象(电场能够显著地促进水的蒸发)叫做浅川效应。

电场也能促进其他液体的蒸发,甚至影响樟脑的挥发。电场还可以使汽油燃烧得更充分,在电场中蜡烛也变得更亮。若撤去电场(关掉电源),让已在电场中加速蒸发过的水再在自然条件下蒸发,结果比普通水(未施加过电场)的蒸发要慢。而且在电场中蒸发越快的水,撤去电场后则蒸发越慢。

电场还能抑制霉菌的生长。在一玻璃杯中注入普通的水,放在空气中,一段时间后,水的颜色逐渐变成淡黄色,杯底出现霉菌的微小漂浮细粒。10个月后,杯底黑色霉菌细粒发展成轮状。若将水预先置于交流电场中处理3—5分钟,再放在空气中,即使经过10个月,黑霉菌也不会生长,完全保持原初澄清的样子。

更令人难解的是,电场或电场水还能抑制或促使植物发芽。将一洋葱头放在金属板上,金属板接地;在距洋葱头10~20毫米处接高压电源的一个极,电源的另一个极接地。让洋葱头在电场中停留3—5分钟后取出,与另一未受过电场作用的正常洋葱头一起放在空气中,观察它们的发芽情况。4个月后,正常洋葱头生根发芽,茎也长出了许多,而经电场处理过的洋葱则几乎没有变化,更谈不上发芽。取两个普通的洋葱头,一个置于电场水中,另一个置于普通水中。4个月后,浸于普通水中的洋葱生根发芽,长势茂盛,而浸于电场水中的洋葱虽然生了几个根,却仍然不发芽。可见电场水具有抑制洋葱发芽的效用。但若把用电场处理过的洋葱头浸于电场水中,则会发生意想不到的事:此时不但不抑制洋葱发芽,反而可以促进洋葱的发芽。将在电场中处理过的甘薯浸于电场水中,实验结果也表明比浸于普通水中的发芽要快得多。

电场水为什么具有上述那些奇异的特性,科学家目前还不是非常清楚,还只能作一些定性的说明和推测。在电场的作用下,水的一些物理化学性质发生了改变,如密度,表面张力和导电性等。经电场处理过的水,表面张力增大,因此蒸发变慢;电场能使溶解于水中的空气分子、特别是氧分子从水中逸出,使水中的含氧量减少,这可能抑制了水中霉菌的繁殖。

虽然电场水的作用机理还不清楚,但电场水的一些现象可用来造福于人类却是毫无疑问的。例如,根据电场处理过的水蒸发变慢且抑制霉菌生长,考虑到水果和粮食里面也含有大量水分,电场应有利于水果和粮食的贮存。实验表明的确如此。用15千伏的高压直流电源,苹果离上面的电极30毫米,苹果下面是接地的金属板,把苹果放在电场中停留5分钟后取出,与没处理过的一起观察对比。14天后,没有处理的苹果表皮失却了光泽且发皱,而处理过的苹果则仍像原来一样新鲜。若用高压交流电场处理苹果,其结果虽比没处理的好一些,但仍不能使苹果不霉烂。甜瓜则不然,无论是交流还是直流电场,只要处理3—5分钟,15天后仍新鲜如初,而没处理过的对照组则发霉了。用15千伏交流电场处理过的甘薯,30天后仍红润如初,捏着是硬朗的,用刀切可形成整齐的断面,而没经处理的对照组则失去了特有的红色而变乌了,手捏可变形,感到柔软,刀切后形成不了规则的断面。

谷物经电场处理后,即使经过烹调,仍然有电场的影响残留。例如,将电场处理过的小豆和没处理过的小豆煮熟,放置在空气中,13天后,用电场处理过的小豆仍保持刚煮熟时的样子,而没处理过的则在其上生了一层白霜。将经电场处理过的大米和未处理过的分别同时做成饭,10天后,没有处理过的米饭有黑霉覆盖,而用交流高压电场处理过的米做成的米饭则完全没有霉生成(用直流高压电场处理过的米饭上有霉生成但霉比未处理过的少),再经过10天就完全变干了,以后10个月都不发霉。更令人惊奇的是,处理过的谷物做成的饭不但变得比没处理过的好吃,而且重量也增加了百分之九左右。