玻璃到底怎么才能不起雾

中科院物理所 2022/10/7 14:58:45 责编:远生

原文标题:《玻璃到底怎么才能不起雾啊喂!| 正经玩》

想必大家都观察过玻璃起雾的现象

比如天冷时车窗上或是洗澡时的镜子上

有温度差、有水蒸气就有可能导致玻璃表面起雾

想防雾就一定要先知道雾是怎么来的~

我们来探索一下叭!

实验器材

所标杯、电热水壶、玻璃容器、肥皂水、油、保湿乳

实验过程

首先我们用电热水壶将适量的水烧至九十度左右

产生足够的水蒸气来加速实验的进程

整个过程中都要注意安全,避免烫伤

将玻璃碗扣上

瞬间玻璃碗上就起了层薄雾

即使在原本有水残留的地方也是如此

可能面对泳镜起雾时大家听过这样一个办法:涂肥皂水

我们来试试看

作为对比,这里用纸擦去了碗底一边的肥皂水

效果还是很不错的

涂过肥皂水的部分依然清澈透明

如果我们继续“蒸”这个玻璃碗呢?

随着更多的水蒸气涌入

原本被保护的部分也开始被雾侵蚀

上个世纪的航天员头盔除了用电热丝和吹入干燥氧气的方式除雾,

也会配合简易的除雾剂除雾

除雾剂就是表面活性剂与油的混合剂

虽然我们制备不出稳定的除雾剂

但我们可以给浸润肥皂水的玻璃碗加入油试试

在热气流和重力的推动下

多余的油会聚集在一起向外侧流出

露出干净的透明面

由于流动的油体会带着一部分皂液流走

局部的起雾出现的比纯肥皂水更多些

不过剩下的地方却显得更加持久

局部起的雾点也比之前更加细

有点像毛玻璃的感觉

作为另一组对照

我们还可以尝试只涂油的情况

结果是几乎没有防雾效果

不过产生的雾滴会比干燥部分更加均匀

实验中也要注意避免让水完全沸腾

沸腾的水蒸气上升中会冷却变成较大的液滴

使防护膜迅速瓦解

和除雾剂类似的、亲油亲水的涂料嘛

小编看了看家里,脑袋一歪

保湿乳可有一战之力?

尽量涂匀后试试看:

看来还是有一定的作用

但有点近视的感觉

放大来看

保湿乳使雾汇聚成了较大的水滴

所以可以不太清晰地看到玻璃的另一侧

原理解说

玻璃上雾是由水蒸气遇冷液化小水滴组成的,这些小水滴半径很小,曲率较大的表面使相邻的平行光也会在折射后分道扬镳,使玻璃后的物体难以成像,所以整体上呈现出雾蒙蒙的感觉。那我们让水滴变大,曲率变小是不是就可以了?毕竟如果水是完整的一层膜那应该不会对成像造成太多影响。

成品的除雾剂确实是用这个原理除雾的,通过表面活性剂或者亲水颗粒的作用降低表面张力,使液化的水蒸气形成一层水膜而不是水滴。不过在家中做实验的时候,由于肥皂水本身不够均匀,浓度较低的地方在自然蒸发后肥皂成分会因疏水端之间的亲和性聚集到一起,从而留下失去了除雾性能的部分,就逐渐被“侵蚀”了。加入适量的油也是使一些局部中水-肥皂-油三者形成的结构更持久一些。

本文来自微信公众号:中科院物理所 (ID:cas-iop),作者:荔枝 & 荷塘 & 婷子

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