科学家发现长石有助于云的形成

导读

科学家发现长石有助于云的形成。

据Mining.com网站报道，来自维也纳技术大学的科研人员正在研究长石，这是一种常见矿物，占地壳质量大约一半。他们发现，长石在云形成过程中发挥的作用令人惊奇。

科学家在发表于《物理化学快报》（Journal of Physical Chemistry Letters）的论文中解释称，空气中的细粒影响云的形成，与其他粒子相比，水分子更容易附着在长石飞尘上。悬浮在大气中的长石颗粒成为非常好的凝结核，水分子可以附着在其上面并冷凝，最终形成云雾。

利用高精度的原子力显微镜（Atomic Force Microscope，AFM），该团队发现，长石表面的独特几何形状使其成为氢氧基团的良好附着点，随后是水。

“研究人员在探索长石能成为有效的凝结核的几个原因”，首席科学家乌尔里克·戴博德（Ulrike Diebold） 在媒体声明中称，“这可能是因为长石中的钾原子，或者是晶体结构中的某种缺陷”。

为找到原因，戴博德及她的团队利用了一种特别精密的原子力显微镜。在这种显微镜下，用一个精细的小部件逐点扫描晶体表面。这个尖端与表面之间的力产生了高分辨率图像，每个原子的位置都能够准确确定。

“我们在显微镜的真空管中放置了一片长石，并将其劈成了两半，以获得原始干净的表面”，论文第一作者吉亚达·弗朗塞斯奇（Giada Franceschi）称。“结果令我们感到困惑：表面的图像与通常理论预测的不同”。

原因很快就找到了：岩石中微小的水包裹体是“罪魁祸首”。当岩石分裂时，微量的水蒸汽被释放。蒸汽到达新鲜的裂面，水分子分离，形成氢氧基群。

“在显微镜下，我们没有看到长石表面本身，而是看到覆盖有氢氧基团的表面”，弗朗塞斯奇表示。“在自然界中，长石表面也覆盖有此种氢氧基层”。

由于长石晶体的几何形状，这些氢氧基群排列结构使其成为水分子良好的附着点。水分子可以附着在氢氧基层，就像准确对接的积木一样。因此，氢氧基层成为长石与附着凝结的水之间完美的桥梁。

“这种结合非常稳定，也非常稳定”，戴博德称。“”要将长石表面的氢氧基层去除掉，需要加热至高温。”

这个研究回答了大气中的个别晶体特别适合作为云形成的凝结核的原因。

研究人员认为，深入了解云形成的物理过程很重要，特别是在面临气候挑战的情况下。

文章来源：Mining.com 全球地质矿产信息系统

编辑整理：中国非金属矿信息平台（chinanmi）

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