已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Coulomb explosion during the early stages of the reaction of alkali metals with water

碱金属 化学 库仑爆炸 化学物理 库仑 电子 纳米技术 无机化学 电离 核物理学 离子 计算化学 物理 有机化学 材料科学
作者
Philip E. Mason,F. Uhlig,Václav Vaněk,Tillmann Buttersack,S. Bauerecker,Pavel Jungwirth
出处
期刊:Nature Chemistry [Nature Portfolio]
卷期号:7 (3): 250-254 被引量:109
标识
DOI:10.1038/nchem.2161
摘要

Alkali metals can react explosively with water and it is textbook knowledge that this vigorous behaviour results from heat release, steam formation and ignition of the hydrogen gas that is produced. Here we suggest that the initial process enabling the alkali metal explosion in water is, however, of a completely different nature. High-speed camera imaging of liquid drops of a sodium/potassium alloy in water reveals submillisecond formation of metal spikes that protrude from the surface of the drop. Molecular dynamics simulations demonstrate that on immersion in water there is an almost immediate release of electrons from the metal surface. The system thus quickly reaches the Rayleigh instability limit, which leads to a ‘coulomb explosion’ of the alkali metal drop. Consequently, a new metal surface in contact with water is formed, which explains why the reaction does not become self-quenched by its products, but can rather lead to explosive behaviour. The explosion of alkali metals in water is a typical high-school chemistry experiment, but its mechanism is not fully understood. Using high-speed cameras and molecular simulations it is now shown that a key early step in this reaction is the migration of electrons from the alkali metal into water, leading to a charging of the metal's surface and subsequent Coulomb explosion.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
稳重筝完成签到,获得积分20
刚刚
4秒前
Rory完成签到 ,获得积分10
4秒前
lQ发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
CipherSage应助伽拉采纳,获得10
7秒前
zhangzhi发布了新的文献求助10
8秒前
Rondab应助钱邦国采纳,获得200
8秒前
芯之痕发布了新的文献求助10
10秒前
WJane完成签到,获得积分10
12秒前
菜青虫完成签到,获得积分10
14秒前
在水一方应助zty123采纳,获得10
14秒前
14秒前
eric888应助zhuant采纳,获得80
14秒前
聂先生完成签到,获得积分10
14秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
15秒前
zhangzhi完成签到,获得积分20
18秒前
haha发布了新的文献求助10
20秒前
Dong完成签到 ,获得积分10
29秒前
粗心的小蜜蜂完成签到,获得积分10
32秒前
li完成签到 ,获得积分10
33秒前
球球了发布了新的文献求助10
33秒前
孙孙应助芯之痕采纳,获得10
34秒前
43秒前
44秒前
顽主完成签到,获得积分10
47秒前
April_nd完成签到,获得积分10
48秒前
彼岸花开发布了新的文献求助50
49秒前
桃子完成签到 ,获得积分10
50秒前
zty123发布了新的文献求助10
51秒前
lQ发布了新的文献求助20
52秒前
EvaHo完成签到,获得积分10
53秒前
小新爱看文献完成签到,获得积分10
53秒前
寒天完成签到 ,获得积分10
54秒前
桃子牛肉酱完成签到 ,获得积分10
59秒前
joker完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科目三应助CheetahAzure采纳,获得10
1分钟前
leclerc完成签到,获得积分10
1分钟前
李李发布了新的文献求助30
1分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3976600
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3520674
关于积分的说明 11204422
捐赠科研通 3257298
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1798683
邀请新用户注册赠送积分活动 877842
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806595