アルカリ金属の爆発の秘密が明らかに | Nature ダイジェスト | Nature Research

アルカリ金属を水に入れると派手に爆発する。化学の授業でおなじみのこの実験の反応機構が、実は長く誤解されてきたことが、ハイスピードカメラを使った研究で判明した。 ナトリウム‐カリウム合金の液滴が水中に落下する様子。左側は水面を斜め上から、右側は水面を斜め下から捉えた画像。金属液滴が水面に触れた直後、超高速でスパイクが形成されている様子が見て取れる。また、スパイクが成長していく過程では液滴周囲の溶液が青紫色に変化している。 Ref.1 金属ナトリウムや金属カリウムの塊を水中に投げ入れ、爆発を眺める。化学を使った悪ふざけの定番ともいえるこの爆発反応は、アルカリ金属の高い反応性を説明する実験として、何世代にもわたり化学を学ぶ学生たちを驚嘆させてきた。ところが今回、これまで単純明快とされてきたその反応機構の裏に、一連の興味深いプロセスが隠されていたことが明らかになった1。 アルカリ金属が水と接触して

[gogatsu26]

“金属からの電子放出と内部に残された陽イオンの電気的反発という意外な現象によって引き起こされることを発見”

[chintaro3]

「陽イオン同士が強いクーロン力（静電力）によって互いに反発・解離することで「クーロン爆発」が起こり、クラスターは炸裂する。ハイスピードカメラが捉えたスパイクの正体は、クーロン爆発の様子」

[waman]

『この爆発がこうした単純な化学反応でなく、金属からの電子放出と内部に残された陽イオンの電気的反発という意外な現象によって引き起こされることを発見』

[richard_raw]

「電子を大量に放出した金属クラスターの（略）陽イオン同士が強いクーロン力（静電力）によって（略）『クーロン爆発』が起こり、（略）その後は金属と水との化学反応に移行する」なるほどイオン化傾向.

[shoot_c_na]

“陽イオン同士が強いクーロン力（静電力）によって互いに反発・解離することで「クーロン爆発」が起こり、クラスターは炸裂する。”

[kaerudayo]

「クーロン爆発により形成された無数のスパイクが金属の表面積を著しく増やすことで、水との反応を暴走させてガスを発生させ、激しい爆発につながるの である」