你的舌头是盐分探测器——它会溶解撒在薯条上的固体盐晶体,带来浓郁的味觉体验。
但盐的重要性远不止于作为食品添加剂。
盐水确实是地球表面最常见的物质,而且至关重要——关乎生命,也关乎地球。
以下是关于平凡盐水的五件令人惊讶的事。
1. 盐水传递使生命成为可能的电信号
固体盐(例如食盐,即氯化钠)加入水中后会分解成单个、自由移动的微粒,称为离子,由此形成盐水。根据其中所含离子的不同,盐水有很多种。
这些离子就像在头发上摩擦过的气球一样。它们带有电荷,使盐水能够导电。
你的身体利用盐水传递电信号,使心脏跳动、大脑思考。为此,身体拥有称为离子泵的特殊分子,用来移动这些离子。许多疾病都是由离子泵发生故障引起的。
由哪些离子传递这些信号也很重要。例如,用元素周期表中与钠最接近的元素取代钠,锂可用于治疗双相情感障碍,而钾则可成为致死注射的药剂成分。
2. 盐水像传送带一样,将热量输送到地球各处
电影《后天》让海湾暖流广为人知。这股从热带向北流动的巨大暖流,使欧洲和北美保持温暖。
海湾暖流是从热带向北流动的一股巨大水流。
这股洋流由海水盐度的变化驱动。冬季极地冰盖冻结时,周围的海水盐度升高。盐度更高的海水更重,因此会沉入海底,搅动海洋并推动这些洋流。
随着气候变化导致冰盖融化,这些洋流可能受到扰乱。这会以复杂的方式扰乱流动,影响热量和养分在全球各地的输送。
3. 盐水可用于从空气中吸收二氧化碳
为了防止气候变化造成最严重的影响,我们需要大规模从空气中提取二氧化碳(CO₂)并加以储存。海洋目前已经在这样做,吸收了人类排入空气中的全部 CO₂ 的四分之一以上。
CO₂ 与水反应形成离子,使海洋酸度升高——这对生活在海洋中的动物来说是一个重大问题。
不过,我们可以利用这一效应为自己造福。让大量空气有意接触含钾离子的水(类似盐水),就能有效捕获 CO₂,且成本极低。凡是电力成本低廉且有地方储存 CO₂ 的地区,都可以采用这种方法。
4. 用盐水制造电池或可解决能源储存难题
风电场和太阳能板非常擅长捕获能源——但要应对气候变化,我们需要新的、更廉价的能源储存方式。
目前最常用的技术是锂离子电池,它利用溶解在液体中的锂离子,在电池的正负极之间来回传递电流。目前使用的液体价格昂贵,会减慢电池充电速度,而且可能起火。
用盐水替代这种液体是电池研究的一项关键目标,预期可降低成本并提升安全性。这类电池也更容易制造,这对于满足不断增长的电池需求十分重要。
5. 但我们仍无法预测盐水最简单的性质
过去一个世纪以来,人们逐渐认识到理解盐水的重要性——科学界一些最杰出的诺贝尔奖得主都曾研究过这个问题。
如今,我们仍在这一问题上取得令人振奋的进展,部分得益于利用强大的超级计算机和量子力学模拟盐水的行为。
遗憾的是,我们预测盐水性质的能力仍有很长的路要走。例如,极咸的水可以形成过饱和溶液,用来制作暖手宝。
如果这种溶液静置足够长的时间,就会自发形成固体盐,但我们对这一过程所需时间的理论预测,竟然比实际快了一千万亿倍以上。快得多。如此巨大的计算误差表明,我们遗漏了某些至关重要的因素!
心形暖手宝!
与黑洞或癌症治疗等更令人兴奋的科学相比,研究普通盐水不太容易引人关注。但这并不意味着它没那么重要。
事实上,理解盐水对于理解我们自己的身体和地球至关重要,甚至可能是拯救它们的关键。

