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沥青滴漏实验


沥青滴漏实验
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沥青滴漏是一项长得让人难以相信的物理实验, 这 项实验最初由托马斯〃帕内尔教授实施,旨在向学生 证明物质的性质并不像看上去那样简单。一些物质看 上去虽是固体,但实际上是粘性极高的液体,比如沥 青,它在室温环境下流动速度极为缓慢,但最终会形 成一滴。 现在这项实验仍在继续, 并可能持续数百年。 从 1944 年 7 月 11 日开

始,都柏林圣三一大学进行了类 似的实验。在 2013 年 7 月 11 日,他们第一次拍到了沥 青液滴的滴落。
中文名 沥青滴漏实验 外文名 bitumen 外文名 2 asphalt

目录
1.

1 名称简介

2 实验方法 3. 3 试验时间 4. 4 实验意义 1. 5 主要性质 2. 6 健康危害 3. 7 沥青分类
2. 4. ? 1. ? 2. ? 3. 煤焦沥青 石油沥青 天然沥青

8 沥青材料

名称简介
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托马斯〃帕内尔教授 想向学生们证明这样一个理
[1]

论:一些物质看上去虽是固体,但实际上是粘性极高 的液体。比如沥青,看上去像固体,其实是一种粘性 极高的液体。焦油沥青虽在室温环境下流动速度极为 缓慢,但最终会形成一滴。

实验方法
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每 10 年流下一滴沥青

1927 年,澳大利亚昆士兰州的帕内尔将沥青样本放 入一个封了口的漏斗内,三年后,即 1930 年,他将漏 斗的封口切开,让沥青开始缓慢流动。但是相机错过 了其在 2000 年的最近的一次的滴落,下一滴的滴落预 计在 2013 年年末。 每一滴沥青需历经大约 10 年时间才 能滴入漏斗下方的烧杯。 在帕内尔教授之前, 贝弗利钟(Beverly Clock)和牛津电 子钟(Oxford Electric Bell)这两台至今使用的科学仪器也 曾做过类似实验。进行沥青滴漏实验的大气条件最初 并没有特别控制,因此,沥青粘性会因温度的波动而 改变。但是,在 1988 年第 7 滴沥青滴出来后,研究人 员开始给实验场地安装了空调,以调节室内温度。实 验室内温度不再变化,温度的稳定延长了每滴沥青从 漏斗中滴出来的时间。 2005 年获?搞笑诺贝尔?物理学奖,现今这个实验 由约翰〃梅恩斯顿教授负责,2005 年 10 月,他与已故 的帕纳尔教授凭借这个实验获得?搞笑诺贝尔?物理 学奖。无一人亲眼看见沥青从漏斗中滴出来的镜头的 记录到 2013 年 7 月 11 日 5 点终止。 从 1944 年 7 月 11 日开始, 都柏林圣三一大学进行了 类似的实验。时至今日,这个实验还在进行之中,只 为了观察高黏性的液体滴落,这真是令人震惊。他们

用围成一圈的高速相机捕捉这个过程。足足等待了 69 年最新的一滴于 2013 年 7 月 11 日下午 5 点

沥青滴漏实验

滴出,摄像机记录到了这件事情发生了,第一次记 录到了一滴沥青的滴落。 研究人员通过这个实验估计, 沥青的粘性大约是水的 1000 亿倍。根据吉尼斯世界纪 录,这项实验是世界上持续时间最久的实验,而漏斗 内的沥青仍足够使这个实验再持续几百年。

试验时间
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(孝文)沥青滴出时间表 日期 事件进展 持续时间(月) 1927 年 实验开始 1930 年 切开封口 1938 年 12 月 第 1 滴沥青滴出 96 至 108 1947 年 2 月 第 2 滴沥青滴出 100

沥青滴漏实验

1954 年 4 月 第 3 滴沥青滴出 108 1962 年 5 月 第 4 滴沥青滴出 97 1970 年 8 月 第 5 滴沥青滴出 99 1979 年 4 月 第 6 滴沥青滴出 104 1988 年 7 月 第 7 滴沥青滴出 111 2000 年 11 月 28 日 第 8 滴沥青滴出 148 2013 年 7 月 9 日 第 9 滴沥青滴出 156

实验意义
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在?最长的实验?变得著名之后,梅因斯通在很多 场合都会被要求回答同一个问题:?你觉得第 9 滴沥 青会在什么时候掉下来?? 而他每次的回答也完全一致:?我真的不知道。? 这位物理学家解释说, 沥青的掉落时间取决于在当 地平均室温的环境下,沥青表面的粘度系数。他同时 声称,这个持续 80 余年的实验并不能简单地说明?沥

青是液体而非固体?。更准确的说法是,沥青是一种 相态复杂的混合物。 对于实验的未来,梅因斯通预测说,随着漏斗里剩 余的沥青越来越少, 沥青滴落的速度也会越来越缓慢。 他顶着一头雪白的头发说:?整个实验全部结束,至 少还需要 100 年。? 他甚至已经为自己选好了监护实验装臵的?接班 人?:那是一位昆士兰大学物理学院的教授,同时也 是梅因斯通从前的学生。至于实验装臵的所有权,梅 因斯通坚持, 应当属于帕内尔教授的后人。 他说: ?我 觉得帕内尔家族应该把这个装臵作为他们的‘传家 宝’。? 必须承认,在 86 年的坚持之后,这个当年看起来 简单而古怪的实验装臵已经有了点?见证历史?的意 味。1927 年,当实验装臵设计完成的时候,人类刚刚 发明了电视,并且发射升空了第一枚火箭。1938 年第 一滴沥青掉落的时候,第二次世界大战正一触即发。 而现在,二战的硝烟早已散去,人类的现代生活已 经天翻地覆,而整个实验装臵还静静地立在那里,酝 酿着第 9 滴下落的沥青。

从监控录像的画面来看, 这滴让人们等待了 12 年的 沥青,已经形成了一个?完美的泪滴形?,仿佛随时 都会跌落到烧杯里。 梅因斯通喜欢用富有哲理的言辞来评价这个实验。 他说:?自然界的伟大之处就在于它的不可预测,这 也是我们生活的调味品。? 他期待着,当新一滴沥青最终掉落的时候,学校的 其他科学家们能和他一起,补上一个错过了 8 次的庆 祝活动。他用尽可能美丽的语言去形容这个?卓越成 就?:?粘稠的沥青沿着漏斗狭窄的玻璃管道,形成 一个美丽的形状,最后尽责地跃入烧杯。? 不过,不管人类如何庆祝,那个持续了 86 年的沥 青实验,还会安静地继续下去。当人们为每一滴掉落 的沥青而期待、失落的时候,那些相隔几十年的沥青 滴,早已在烧杯底部慢慢融合,看不出一点差别。

主要性质
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中文名称:沥青 英文名称: bitumen 英文名称 2: asphalt

沥青滴漏实验室

理化特性 提炼物: 煤和石油 主要成分:沥青质和树脂 含量:99.48%。 外观与性状: 黑色液体。 沸点(℃): <470 相对密度(水=1): 1.15-1.25 闪点(℃): 204.4 引燃温度(℃): 485 爆炸下限%(V/V): 30(g/立方厘米) 溶解性: 不溶于水,不溶于丙酮、乙醚、稀乙醇, 溶于二硫化碳、四氯化碳等; 易被氢氧化钠溶解。 主要用途: 用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺 筑路面等。

健康危害
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人体危害:

沥青及其烟气对皮肤粘膜具有刺激性, 有光毒作用 和致肿瘤作用。 中国三种主要沥青的毒性: 煤焦沥青> 页岩沥青>石油沥青,前二者有致癌性。 沥青对皮肤的主要损害有: 1. 光毒性皮炎,皮损限于面、颈部等暴露部分; 2. 黑变病, 皮损常对称分布于暴露部位, 呈片状, 呈褐-深褐-褐黑色; 3. 职业性痤疮; 4. 疣状赘生物及事故引起的热烧伤。 5. 此外,尚有头昏、头胀,头痛、胸闷、乏力、 恶心、食欲不振等全身症状和眼 、鼻、咽部的 刺激症状。 环境危害: 对环境有危害,对大气可造成污染。 燃爆危险: 本品可燃,具刺激性。 危险特性: 遇明火、高热可燃燃烧时放出有毒的 刺激性烟雾。 清除: 如果衣服不小心染上沥青,可尝试用氢氧化 钠清洗。

沥青滴漏实验

沥青分类
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煤焦沥青
煤焦沥青是炼焦的副产品, 即焦油蒸馏后残留在蒸 馏釜内的黑色物质。它与精制焦油只是物理性质有分 别,没有明显的界限,一般的划分方法是规定软化点 在 26.7℃(立方块法)以下的为焦油,26.7℃以上 的为 沥青。 煤焦沥青中主要含有难挥发的蒽、 菲、 芘等。 这些物质具有毒性,由于这些成分的含量不同,

煤焦油沥青

煤焦沥青的性质也因而不同。 温度的变化对煤焦沥 青的影响很大,冬季容易脆裂,夏季容易软化。加热 时有特殊气味;加热到 260℃在 5 小时以后, 其所含的 蒽、菲、芘等成分就会挥发出来。

石油沥青
石油沥青是原油蒸馏后的残渣。 根据提炼程度的不 同,在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑 而有光泽,具有较高的感温性。由于它在生产过程中 曾经蒸馏至 400℃以上, 因而所含挥发成分甚少, 但仍 可能有高分子的碳氢化合物未经挥发出来,这些物质 或多或少对人体健康是有害的。

天然沥青
天然沥青储藏在地下, 有的形成矿层或在地壳表面 堆积。这种沥青大都经过天然蒸发、氧化,一般已不 含有任何毒素。

沥青材料
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沥青材料分为地沥青和焦油沥青两大类。 地沥青又 分为天然沥青和石油沥青,天然沥青是石油渗出地表 经长期暴露和蒸发后的残留物;石油沥青是将精制加 工石油所残余的渣油,经适当的工艺处理后得到的产

品。焦油沥青是煤、木材等有机物干馏加工所得的焦 油经再加工后的产品。工程中采用的沥青绝大多数是 石油沥青,石油沥青是复杂的碳氢化合物与其非金属 衍生物组成的混合物。通常沥青闪点在 240℃~330℃ 之间,燃点比闪点约高 3℃~6℃度,因此施工温度应 控制在闪点以下。


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