每经编辑｜阿孜古丽    

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第一章：意想不到的(de)碰(peng)撞——“牛奶(nai)（黄）”的诞生(sheng)记

你是否(fou)曾想过，看(kan)似(shi)平(ping)凡(fan)无(wu)奇的(de)棉签(qian)和冰(bing)块，在(zai)手中碰(peng)撞时，竟能激发(fa)出(chu)令(ling)人(ren)意想(xiang)不(bu)到(dao)的化学反应？更令人(ren)称奇的是，它(ta)们(men)还能(neng)“制造(zao)”出(chu)一(yi)种(zhong)如同牛奶般(ban)丝滑，又(you)带着些许鹅黄色泽的(de)奇妙物质(zhi)！这并(bing)非魔法(fa)，也(ye)非幻(huan)术，而是隐(yin)藏在(zai)日(ri)常事(shi)物中的(de)科学(xue)之美(mei)。今天(tian)，就让我们(men)一起踏上(shang)这场(chang)“棉签(qian)加冰(bing)块(kuai)怎(zen)么弄出牛(niu)奶（黄(huang)）”的奇(qi)妙(miao)实验大揭秘(mi)之旅(lv)，探(tan)索这个充满趣(qu)味(wei)和惊(jing)喜的(de)科学魔术。

1.告别枯燥(zao)，拥抱(bao)“化学炼金术”

在(zai)许(xu)多人(ren)的(de)印象(xiang)中，化学实验总(zong)是(shi)伴随着烧杯(bei)、试管和各(ge)种(zhong)复(fu)杂(za)的(de)试(shi)剂(ji)，显(xian)得(de)高深(shen)莫测。但(dan)今(jin)天，我(wo)们带来的实验(yan)，却(que)将(jiang)“炼金(jin)术”的神秘(mi)感与(yu)日(ri)常用品的便(bian)捷性(xing)完(wan)美融(rong)合。你无需身(shen)处专(zhuan)业的实验(yan)室，只需(xu)几(ji)样(yang)简单的(de)道(dao)具，就能在家(jia)中轻(qing)松上演一场“化(hua)学(xue)魔(mo)术”。想(xiang)象(xiang)一下，当柔软(ruan)的棉签遇上冰冷的(de)冰块，会发(fa)生什么(me)？是(shi)水珠(zhu)的凝结，还是纤(xian)维的(de)变形(xing)？不(bu)，远(yuan)不止(zhi)于此！它们(men)将共同谱(pu)写一曲关(guan)于分(fen)子(zi)运(yun)动(dong)、化(hua)学反(fan)应和(he)物质形态(tai)变化(hua)的精(jing)彩乐(le)章。

2.“牛奶(nai)（黄(huang)）”的神秘(mi)面(mian)纱：这不(bu)是(shi)真(zhen)的牛(niu)奶(nai)，但为(wei)何如(ru)此相(xiang)似？

我们需(xu)要明(ming)确一(yi)点：这个实(shi)验制(zhi)造出(chu)的“牛(niu)奶(nai)（黄）”，并非(fei)我们日常(chang)饮用(yong)的牛(niu)奶(nai)。它(ta)的外(wai)观、质感甚(shen)至某(mou)些感(gan)官(guan)体验，却(que)与牛(niu)奶有(you)着(zhe)惊(jing)人(ren)的(de)相(xiang)似(shi)之处(chu)。这种相似(shi)性，正是实(shi)验最(zui)吸引人(ren)的(de)地(di)方(fang)。它挑(tiao)战了我们对物质的(de)固有(you)认知，让(rang)我们(men)思考：是(shi)什么(me)样的化学(xue)原理(li)，能(neng)让如(ru)此(ci)简(jian)单的组(zu)合，呈(cheng)现出如此(ci)令人(ren)着迷的(de)“模仿秀(xiu)”？

这个实验的核(he)心在于利(li)用棉签的吸(xi)水(shui)性(xing)和(he)冰块的降(jiang)温效(xiao)应，以及(ji)可能(neng)存(cun)在的微(wei)量(liang)化(hua)学(xue)物(wu)质(zhi)（取决(jue)于我(wo)们使(shi)用的(de)“特殊”棉(mian)签或后(hou)续处(chu)理）。当我(wo)们(men)深入探讨时，会发(fa)现(xian)它巧妙地(di)结合(he)了(le)物理变(bian)化和(he)化学(xue)反应(ying)的可(ke)能性(xing)。例如，棉签(qian)中(zhong)的(de)纤维(wei)素在与水（融化的冰(bing)块）接触时(shi)，可能会发(fa)生(sheng)一(yi)定程(cheng)度的溶胀，改变其(qi)形(xing)态(tai)。

而(er)冰块(kuai)的(de)低温，不仅提(ti)供了水(shui)分来源，还可(ke)能影(ying)响某(mou)些物(wu)质的溶解度和(he)反(fan)应(ying)速率(lv)。

3.准备(bei)好了吗？一(yi)场别开生面的科学(xue)探索(suo)即将(jiang)开(kai)始

准备好你的好(hao)奇心和探(tan)索(suo)欲(yu)了吗(ma)？我们将一(yi)步步揭开“棉签加(jia)冰块(kuai)弄出牛(niu)奶(nai)（黄）”的神秘面纱。在这个(ge)过程(cheng)中(zhong)，你(ni)不仅(jin)能(neng)了解到实验(yan)的具体(ti)操(cao)作方(fang)法，更(geng)能深(shen)入理(li)解其(qi)中蕴含的(de)科(ke)学(xue)道理(li)。这不(bu)仅仅是(shi)一个“怎(zen)么做(zuo)”的(de)问(wen)题，更是一个(ge)“为什么(me)”的(de)探(tan)索。我们鼓励(li)你带着问题(ti)去思考，在实践中去发现(xian)，让科(ke)学的(de)种(zhong)子(zi)在你(ni)心中(zhong)悄(qiao)然萌芽(ya)。

4.为(wei)什么(me)选(xuan)择“牛(niu)奶（黄）”？色(se)彩的背(bei)后隐(yin)藏(cang)着什么(me)？

5.实验前(qian)的(de)“心理(li)建设”：打破(po)常(chang)规(gui)，拥抱(bao)惊(jing)喜(xi)

第二(er)章：揭(jie)秘“牛(niu)奶（黄）”的科(ke)学(xue)魔法——棉(mian)签(qian)、冰块(kuai)与(yu)化学(xue)反应的交响曲(qu)

在上一章，我们(men)为这(zhe)场“棉签加(jia)冰块弄出牛奶（黄(huang)）”的(de)奇妙实验奠定了基础，点(dian)燃(ran)了(le)大(da)家的好(hao)奇(qi)心(xin)。现(xian)在(zai)，是时(shi)候(hou)深入(ru)其境，揭(jie)开这“牛奶(nai)（黄）”背后隐(yin)藏(cang)的科学魔法了(le)。这(zhe)个看似简单的组合，实则是一(yi)场精妙的物(wu)理(li)变化(hua)与(yu)化(hua)学反(fan)应的交响曲。

1.核心要(yao)素解析：棉签的(de)角色与冰块的(de)使命

让我(wo)们来(lai)审视(shi)这场(chang)实验(yan)的两(liang)位主(zhu)角：棉(mian)签和冰块。

棉签(qian)：不止是(shi)吸(xi)水海绵棉(mian)签(qian)，通常由(you)棉(mian)纤维(wei)包裹在(zai)纸质或塑(su)料棒(bang)上制成。其(qi)主要功能是吸附液(ye)体。在我(wo)们的实(shi)验中(zhong)，棉签扮演(yan)着“吸附(fu)载体(ti)”的(de)角色。当(dang)与冰块接触时(shi)，棉签会(hui)吸收融化的冰(bing)水。但它的(de)作用远不(bu)止于(yu)此(ci)。棉(mian)签的纤维(wei)材(cai)质(zhi)（主(zhu)要是纤维素(su)）具有(you)一(yi)定(ding)的吸(xi)湿性(xing)和(he)膨胀(zhang)性。

当吸收足(zu)够的(de)水(shui)分(fen)后，棉签(qian)的(de)纤维(wei)会发(fa)生物(wu)理上的膨胀和形态变(bian)化(hua)，这可(ke)能有助于形成(cheng)一种悬(xuan)浮液或(huo)凝胶(jiao)状物(wu)质，从而模拟出(chu)牛奶(nai)的质(zhi)感(gan)。更进一(yi)步，如果棉签本身含(han)有(you)微量的(de)某些(xie)化学(xue)物质（例如某(mou)些漂白(bai)剂的残留(liu)，虽然(ran)现在(zai)市售棉(mian)签(qian)已非常(chang)安全，但我们(men)在此(ci)讨论理论可(ke)能(neng)性），在与(yu)水或特(te)定的(de)pH值（可(ke)能由(you)冰块(kuai)或环境(jing)引(yin)起）接(jie)触时，也可(ke)能发(fa)生微(wei)弱(ruo)的化学(xue)反应(ying)，产生意想不到的(de)颜(yan)色变(bian)化。

冰块(kuai)：低温的(de)催化(hua)剂(ji)与(yu)水源(yuan)冰块，其(qi)主要成(cheng)分(fen)是水（H?O）。它(ta)的使(shi)命是提供“水”这一关(guan)键(jian)反应物(wu)，并利用其(qi)低温(wen)特性。

提(ti)供水(shui)源：冰块融(rong)化成(cheng)水(shui)，是棉(mian)签吸收并(bing)膨胀的必(bi)要条件。低温(wen)效(xiao)应：低(di)温可以降低某(mou)些(xie)物质的溶解(jie)度(du)，或者(zhe)减(jian)缓某些化学(xue)反(fan)应的速率。在某(mou)些(xie)情(qing)况下，低温甚(shen)至可以促(cu)进(jin)特定的(de)相(xiang)变或(huo)结晶(jing)过程(cheng)，从而影响(xiang)最(zui)终(zhong)产(chan)物的(de)形(xing)态和(he)稳(wen)定性。想(xiang)象一(yi)下，冷凝在冰块表面的水珠，与棉(mian)签(qian)纤(xian)维(wei)的接(jie)触，是初始(shi)反应(ying)的“温床”。

潜(qian)在的(de)化(hua)学“助剂(ji)”：虽(sui)然(ran)极(ji)少见，但(dan)一些(xie)特(te)殊处理(li)的(de)冰(bing)块（例如用(yong)于某些特(te)殊场合的彩色(se)冰块(kuai)）可(ke)能含有(you)微量(liang)的(de)添加剂。但(dan)对于(yu)日常使用的(de)纯净(jing)冰块，其主(zhu)要贡献(xian)是提供(gong)纯净的水(shui)源和(he)低温(wen)环境。

2.“牛奶(nai)（黄）”的生成(cheng)机制(zhi)：物理变(bian)化(hua)与化学反应的(de)融合(he)

棉签(qian)和(he)冰块是如何(he)“变”出“牛(niu)奶（黄）”的(de)呢(ne)？这通常(chang)涉及到以(yi)下几(ji)个层面(mian)的(de)机制：

物(wu)理(li)吸(xi)附与膨(peng)胀：棉(mian)签吸收冰块融(rong)化的水后(hou)，其内部的(de)纤维(wei)会吸(xi)收(shou)水分而(er)膨(peng)胀。这种膨胀(zhang)可能(neng)导(dao)致(zhi)棉(mian)纤(xian)维分散，形成一种(zhong)微(wei)小(xiao)的颗粒(li)悬浮在水(shui)中，从(cong)而呈(cheng)现出(chu)浑浊(zhuo)的白色或(huo)淡黄色外观，类似牛奶。

分散与乳化(hua)（类比(bi)）：尽管不(bu)是(shi)真(zhen)正的(de)乳(ru)化过程，但(dan)棉签纤维(wei)的物理分(fen)散，在某种程(cheng)度(du)上模(mo)仿了牛奶(nai)中脂(zhi)肪和(he)蛋(dan)白质微(wei)滴分散(san)在水(shui)中的状态(tai)。这种分(fen)散使(shi)得光(guang)线(xian)发(fa)生散(san)射，形成(cheng)了(le)不透(tou)明(ming)的(de)外观。

色彩(cai)的来源——“黄”的秘(mi)密：

棉签(qian)本(ben)身(shen)的颜色：许多(duo)棉签(qian)的棉(mian)球部(bu)分(fen)并(bing)非(fei)纯白，而(er)是带有天(tian)然的淡黄(huang)色或(huo)米(mi)白(bai)色(se)。这种天(tian)然色(se)素在吸收水分(fen)后(hou)，可能(neng)更(geng)容易(yi)显现(xian)出来(lai)。微量杂质或(huo)添(tian)加剂(ji)：极少数情况下(xia)，如(ru)果(guo)棉签制造过程(cheng)中使用了(le)非食用级(ji)的染(ran)料或(huo)添加(jia)剂(ji)，在与水(shui)接(jie)触后可能会(hui)释(shi)放出微(wei)弱的颜色(se)。

但对于合格的医用或家(jia)用棉(mian)签(qian)，这(zhe)种情(qing)况极少发生。微观结构的(de)光学(xue)效应：物质(zhi)的(de)微(wei)观(guan)结(jie)构(gou)会影(ying)响其对光的吸收和反射。当棉(mian)签纤(xian)维(wei)以特(te)定方式(shi)分散在(zai)水中时(shi)，也可(ke)能(neng)产生一定的光(guang)学效(xiao)应(ying)，导致观(guan)察(cha)到(dao)的颜色略(lve)有偏(pian)黄(huang)。环(huan)境(jing)因(yin)素：实验环(huan)境(jing)的(de)光照(zhao)条件(jian)、水(shui)中(zhong)可能(neng)存在的微(wei)量其他物质，也(ye)可能对最(zui)终的颜色感知产生(sheng)影响。

化学(xue)反应(ying)（可能性(xing)较低(di)但(dan)值得(de)探(tan)讨）：在某些(xie)特定的(de)、非日(ri)常的条(tiao)件下，棉(mian)签纤维素（C?H??O?）n与水(shui)在低温和(he)特定pH值(zhi)下(xia)，理论上可(ke)能发生极微(wei)弱(ruo)的(de)分解或氧化反应，产生(sheng)带(dai)有颜色(se)的副产物(wu)。在一(yi)般的(de)家(jia)庭(ting)实验(yan)条件下，这(zhe)种化学反应(ying)的发生(sheng)概(gai)率(lv)非常(chang)低(di)，且产生(sheng)的颜(yan)色也(ye)可能微(wei)乎(hu)其微。

我们在(zai)此探讨，是(shi)为(wei)了更(geng)全面(mian)地(di)理(li)解“变(bian)出牛奶(nai)（黄(huang)）”的可(ke)能性。

3.实(shi)验(yan)步骤与(yu)关键细节：动(dong)手实践，验证(zheng)真(zhen)理

材料(liao)准(zhun)备：

数(shu)根干净(jing)的(de)棉(mian)签（建议(yi)使用(yong)医用(yong)级或(huo)普通家(jia)用纯(chun)棉棉(mian)签）适量冰块一(yi)个(ge)干净的小容器(qi)（如小(xiao)碗(wan)或(huo)烧杯）（可选）一小杯(bei)温水，用(yong)于对(dui)比。

操作步(bu)骤：

将(jiang)冰(bing)块(kuai)放入(ru)小容(rong)器中(zhong)。取出(chu)棉签，将棉(mian)签的(de)棉球部(bu)分置于(yu)冰块(kuai)上(shang)方(fang)，让融(rong)化的冰(bing)水(shui)滴落在棉(mian)签上。持续(xu)用冰(bing)块滴水(shui)，或(huo)将(jiang)棉签(qian)的棉球(qiu)部(bu)分轻(qing)轻按压在(zai)冰(bing)块表面，使(shi)其(qi)充分吸收水(shui)分。仔(zai)细(xi)观察棉(mian)签(qian)棉球(qiu)的变化(hua)。你(ni)会发现棉球(qiu)逐渐(jian)吸(xi)水膨胀(zhang)，变得(de)饱满。轻轻(qing)挤压(ya)吸(xi)满水分(fen)的(de)棉(mian)签棉球，观(guan)察流出的(de)液(ye)体。

此时(shi)，你可(ke)能会(hui)看(kan)到(dao)一种(zhong)浑浊(zhuo)的(de)、略(lve)带(dai)黄(huang)色的(de)液(ye)体(ti)流(liu)出(chu)，如同(tong)“牛奶(nai)（黄）”。（可(ke)选）对(dui)比用温(wen)水(shui)浸(jin)湿棉签(qian)后(hou)流出的(de)液体(ti)，通(tong)常会更(geng)清澈。

关键提示(shi)：

水质：尽量(liang)使用(yong)纯净的(de)冰(bing)块（蒸(zheng)馏水(shui)或纯(chun)净(jing)水(shui)制作(zuo)的(de)冰(bing)块效(xiao)果更佳(jia)），以避免(mian)水中(zhong)杂质对实(shi)验(yan)结果(guo)造成干(gan)扰(rao)。棉(mian)签(qian)选择：不(bu)同品牌和材质(zhi)的(de)棉(mian)签(qian)，其纤维(wei)结构和吸(xi)水性(xing)可(ke)能(neng)略(lve)有差(cha)异(yi)，实(shi)验效果(guo)也会(hui)有所(suo)不同。可以(yi)尝试不同(tong)类型(xing)的棉(mian)签，观(guan)察哪(na)种效果最好。耐(nai)心：实(shi)验(yan)需(xu)要耐(nai)心，让棉签充(chong)分(fen)吸收水分(fen)，并观(guan)察融(rong)化(hua)和吸附(fu)的(de)过(guo)程(cheng)。

挤(ji)压力(li)度：挤压棉签时力度要适中(zhong)，太(tai)轻(qing)可(ke)能(neng)无(wu)法(fa)挤(ji)出(chu)液(ye)体，太(tai)重则(ze)可能破(po)坏纤维结构，影(ying)响(xiang)效果(guo)。

4.拓展与思(si)考(kao)：科学(xue)无边界，创新(xin)永不(bu)止步(bu)

这(zhe)个(ge)“棉签加冰(bing)块弄出(chu)牛奶(nai)（黄(huang)）”的实(shi)验，虽然(ran)简(jian)单，却能引发无(wu)限的(de)思考(kao)：

物质的形态变化：固态（冰(bing)）如何(he)变为(wei)液态(tai)（水），又(you)如(ru)何被(bei)棉签吸附，形(xing)成临(lin)时的“悬浮(fu)液”。纤(xian)维素的(de)特(te)性：深(shen)入(ru)了(le)解纤(xian)维素(su)这种(zhong)天然(ran)高分子(zi)材(cai)料的吸水(shui)、膨(peng)胀特(te)性(xing)。色彩(cai)的形成：探(tan)索颜(yan)色产(chan)生(sheng)的多种(zhong)可能(neng)性，包(bao)括天(tian)然色(se)素(su)、光学(xue)效(xiao)应等(deng)。DIY的(de)乐(le)趣(qu)：鼓励大家(jia)在理(li)解(jie)原理的基础上(shang)，尝(chang)试(shi)改变(bian)条(tiao)件(jian)（如改(gai)变(bian)棉(mian)签(qian)材(cai)质、加入(ru)微量(liang)其(qi)他无(wu)害物质等(deng)），看看能否(fou)创造(zao)出更(geng)多(duo)有趣(qu)的(de)“牛(niu)奶”变种。

这场(chang)由棉(mian)签和(he)冰(bing)块编织(zhi)的“牛奶（黄(huang)）”奇妙(miao)实(shi)验(yan)，以其(qi)低(di)门(men)槛、高(gao)趣味(wei)性(xing)和(he)丰富的(de)科(ke)学内涵，为(wei)我(wo)们(men)提(ti)供了(le)一(yi)个绝(jue)佳的(de)科学(xue)探索(suo)机会。它(ta)证(zheng)明了(le)，科学(xue)的魅力(li)，就(jiu)隐藏在(zai)我们触手可(ke)及的日常(chang)之中，等(deng)待(dai)着(zhe)我(wo)们去发现，去解(jie)密。希望这(zhe)场揭(jie)秘之旅，能点燃(ran)你(ni)对科(ke)学的更(geng)多热(re)情(qing)！

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图片来源：每经记者 钱彤 摄

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