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独孤逍遥

硫氰酸汞分解（“法老之蛇”）

  
原理：硫氰酸汞受热分解，部分产物燃烧。

2Hg(SCN)2 → 2HgS + CS2 + C3N4
CS2 + 3O2 → CO2 + 2SO2
2C3N4 → 3(CN)2 + N2

花絮：硫氰酸汞于1821年由德国人合成，之后不久它燃烧的特殊现象就被发现。很长一段时间里作为一种焰火在德国出售，但是最终因为多例小孩误食而中毒的事故被禁止。

录制者：ChemToddler

危险：高。汞化合物有毒，反应产生的硫化汞、二氧化硫和氰气也有毒。没有通风橱和专业人士指导，切勿自行尝试！

火柴燃烧

  

原理：火柴头包含红磷、硫和氯酸钾。擦火柴时产生的热量使红磷和硫燃烧、氯酸钾分解出氧气辅助燃烧。

花絮：最早的摩擦式火柴头上只有硫，1826年英国化学家约翰•沃克首先使用了氯酸钾，但他的火柴非常危险，经常有火球掉下去把衣服和地毯点着。

录制者：UltraSlo

危险：很低，但请勿给小孩火柴玩，可能造成火灾。


氢气遇到火

  

原理：氢气易燃易扩散，在空气中可以爆炸式燃烧。

花絮：兴登堡号飞艇的下场就是这一幕的放大版。

录制者：Prf Slo & Dr Mo

危险：中。由于爆炸可能伤人，请像图中那样遥控点燃。

汞和铝锈



原理：铝是高度活泼的金属，但是表面的氧化铝层阻止了它和空气中氧气完全反应。而汞会破坏这一保护层，使得铝迅速“生锈”。
这是一段延时摄影。该过程真实长度约半小时。如果画面下移，你会看到底下有一大堆铝锈粉末。

花絮：这是飞机上严禁携带水银的原因之一。有传说称二战时一些美军突击队员会携带汞用来破坏德国飞机。

录制者：Theodore Gray 。

危险：中低。汞单质有毒，不可食用，请在空气流动通畅的地方实验以免汞蒸汽中毒。

铁棒与硫酸铜

  

原理：将除锈处理后的铁棒放入硫酸铜溶液中，铁单质比铜更加活泼，置换出来的铜形成漂亮的松散沉淀。
溶液原本是蓝色的（水合铜离子颜色），随着反应进行，蓝色逐渐变淡。

花絮：铜离子本身并没有蓝色，无水硫酸铜是白色粉末。水溶液中蓝色的是六水合铜离子。

录制者：DizzyCtube

危险：低。铜溶液有毒，不可食用。

气体点燃



原理：燃烧需要可燃物和氧气接触，狭窄的瓶口使得氧气只能逐渐进入，燃烧面逐渐下移。

录制者：Fabian Oefner

危险：中高。可燃气体处理不当极易导致爆炸。

燃烧的镁投入水中

  

原理：常温下镁与水其实就可以反应，但除非是镁粉，否则速度很慢。高温时二者会剧烈反应生成氧化镁和氢气。氢气继续燃烧，和燃烧的镁一起产生炫目的光影效果。

花絮：这个反应是日本设计的一种试验性发动机的基本原理。镁和水反应生成的氧化镁在激光的作用下重新分解成镁单质和氧气，整个反应只消耗水，而激光则由太阳光提供动力。不过这一发动机投入使用似乎还很遥远。

录制者：Periodic Videos

危险：中。镁燃烧时高温，遇水剧烈反应可能溅出红热液态镁导致烫伤。

丙酮“溶解”泡沫塑料

  

原理：浅浅一层丙酮并不能真的把整块泡沫塑料“溶解”，实际上它只是溶解了聚苯乙烯的长链，让泡沫塑料里的大量空气逃逸出去。但是，长链交联的地方丙酮无能为力，所以碗底部还会剩下残存的聚苯乙烯。

花絮：502胶滴到泡沫塑料上发生的事情与此类似。

录制者：Barrett

危险：低。丙酮有一定毒性和挥发性，应在通风处实验，勿饮用。

血液和过氧化氢

  

原理：血液中有高效的过氧化氢酶，能够催化过氧化氢分解为水和氧气，大量氧气形成泡沫效果。

花絮：过氧化氢酶是一种非常常见的酶，几乎所有好氧生物体内都有发现。在细胞内它的主要作用是催化活性氧成为氧气，阻止它破坏细胞。过氧化氢酶也是所有酶中效率最高的酶之一，每个酶分子每秒钟可以催化数百万个过氧化氢分子。

录制者：Igor30

危险：低至中。高浓度过氧化氢腐蚀性很强，但低浓度比较安全。没有其他威胁，除非你的血液来源有问题……

大象牙膏

  

原理：这个反应的核心和上期里的血液反应一样，是过氧化氢分解。30%过氧化氢和液体肥皂混合，加入一些食用色素，再加入碘化钾作为催化剂。少量的过氧化氢就可产生大量氧气，在肥皂作用下形成泡沫涌出。
一种更加安全的版本是用低浓度（3%-6%）过氧化氢，用干酵母作为催化剂，原料更易得，但反应也没有那么剧烈。

花絮：反应后会有大量氧气聚集在瓶内，可以试着关灯然后往里丢一根火柴观察燃烧。小心火灾。

录制者：chemtoddler

危险：低至中。浓过氧化氢腐蚀性强，处理时请戴手套。


灯泡中的的宇宙

  

原理：这是一个闪光灯泡，内装锌丝和氧气，通电即点燃，只能使用一次。外面包有一层塑料膜以防万一灯泡破碎。在现代电子闪光灯出现之前它是主要的闪光道具，抵达满亮度所花时间更长，但燃烧时间也更长。

此图在网上传播时很多人说它是灯泡烧断的瞬间，可惜普通钨丝灯泡到寿命时只会慢慢黯淡下去。

花絮：早期的闪光灯泡使用镁丝，亮度不如锌。更早的则是敞开环境下镁粉和氯酸钾混合点燃。这就是“镁光灯”一词的来历。
此外，许多网友表示，“这就是我们的宇宙啊”。

录制者：2FC film pruduction

危险：低。使用后灯泡会非常烫，不可立即用手碰。


五光十“铯”

  

原理：铯是活泼的碱金属，和水爆炸式反应生成氢气。高速摄影需要极强的光，光照产生的高温使得铯无法保持固态，因此实验采用安瓿来装液态铯。小锤击碎安瓿瞬间，铯液滴倾泻而出，在空中就和水蒸气、氧气反应留下尾迹，大块入水后产生爆炸式反应。

花絮：在互联网上有这样一个钓鱼贴，“……爱迪生等得不耐烦了，拿过铯块，浸在水中，将溢出的水倒在了量杯里量出体积，就知道了铯块的体积。”也许这才是爱迪生耳聋的真正原因？

录制者：Periodic Videos

危险：高。铯与水反应非常剧烈，注意防护。

锌火

  

原理：这种液体是二乙基锌。它是一种极易燃烧的有机锌化合物，接触氧气便自燃。真正的二乙基锌如此图所示是蓝色火焰，但是网上流传最广的视频/动图来自2008年诺丁汉大学，他们拍到了黄色的火焰——照他们自己的说法，这是钠污染所致。

  

花絮：二乙基锌于1848年发现，是第一个有机锌化合物。它在有机合成中的应用极其广泛，也曾被早期火箭研究者用作液体燃料。

录制者：Periodic Videos

危险：高。能自燃的没几个好东西，何况是液态。

火山炎魔

  

原理：外层红色粉末是重铬酸铵，它不稳定，受热分解可以产生大量暗绿色灰烬（三氧化二铬）和明亮的红色火焰。

(NH4)2Cr2O7 (s) → Cr2O3 (s) + N2 (g) + 4 H2O (g)

这一效果很像火山爆发。

而藏在里面的就是上面介绍过的硫氰酸汞“法老之蛇”了。

花絮：重铬酸铵有个外号叫“维苏威之火”，就是因为它的这个效果。它在焰火和早期摄影术里都有应用。搭配硫氰酸汞感觉像是召唤了克苏鲁……

录制者：Trollator

危险：高。重铬酸铵和所有六价铬一样有毒、有刺激性。密闭容器中受热可能导致爆炸。

铝遭遇溴

  

原理：铝是极活泼的金属，因为表面致密氧化层而在空气中稳定，但会和很多其它氧化剂剧烈反应。溴就是其中之一。生成的三溴化铝溶于水的反应也会放热，可能导致爆炸。实验完的试管必须先冷却然后用轻柔的水流慢慢溶解，清洗后还要加入硫代硫酸钠溶液以还原任何残留的溴。

花絮：“三溴化铝”真正的存在形态其实是Al2Br6，它十分稳定，哪怕气化之后也只有一部分会分解成AlBr3。

录制者：ChemToddler

危险：高。溴有挥发性和腐蚀性，吸入有毒，需防护措施。反应剧烈且有喷溅，请务必从少量开始！

暗之柱

  

原理：黑咖啡可不会变成这东西。杯中是对硝基苯胺和浓硫酸的混合物，加热后发生非常复杂的反应——事实上，我们还不完全清楚反应的详细过程。最后得到的黑色泡沫物原子比例为C6H3N1.5S0.15O1.3，几乎肯定是对硝基苯胺交联后的多聚物，整个反应有时被称为“爆炸式聚合”。膨胀成这么大这么长是反应生成二氧化碳等气体的功劳。

花絮：这个反应是70年代NASA研究者发现的，他们当时考虑过把它用作灭火剂——因为生成的黑色泡沫状物非常稳定，隔热性能也极好。

录制者：plasticraincoat1

危险：中高。对硝基苯胺有毒，浓硫酸也有危险，反应还生成氮氧化物和硫氧化物气体。

水火交融

  

原理：烧杯底部放入了少量乙醚和金属钾，当加入水时，金属钾与水反应生成氢气并大量产热，造成氢气和乙醚蒸汽的燃烧，而隐约可见的紫色火焰来自钾离子的焰色反应。

花絮：在元素周期表上，越靠下的碱金属性质越活泼，与水的反应也越剧烈。当然，铯才是其中真正的大杀器。

录制者：Periodic Videos

危险：中高。金属钾性质活泼，乙醚极易挥发和燃烧，应注意防护，避免火灾。

红与黑

  

原理：这是“碘钟反应”的一个变种。实验中所用到的三种无色透明溶液（从前到后）分别加入了：

1.    可溶性淀粉和焦亚硫酸钠
2.    氯化汞
3.    碘酸钾

其中发生的反应包括：

1.    焦亚硫酸钠与水反应生成亚硫酸氢钠 Na2S2O5 + H2O → 2 NaHSO3
2.    亚硫酸氢钠将碘酸根还原为碘离子 IO3- + 3HSO3- → I- + 3SO42- + 3H+
3.    随着碘离子浓度的升高，可溶性的汞盐开始与碘离子形成碘化汞沉淀（橙红色）Hg2+ + 2 I- → HgI2
4.    剩余的碘离子与碘酸根离子生成碘单质 IO3- + 5I- + 6H+ → 3I2 + 3H2O
5.    碘单质与可溶性淀粉结合形成蓝黑色的包合物

花絮：这个改良版的反应由两名普林斯顿大学的学生发明，他们在其中加入了汞盐，使这个反应可以先后形成橙红色和黑色，而橙黑配正是普林斯顿大学的代表色。这个反应通常被称为“Old Nassau Reaction”，其中“Old Nassau”指的就是普林斯顿大学[1]。因为颜色的缘故，它也被叫做“万圣节反应”。

录制者：ChemToddler's channel

危险：高。氯化汞毒性很强，吸入、皮肤接触或误食时均有较高风险，请勿在家尝试。

铜和硝酸

  

原理：铜与浓硝酸反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水，生成的气体通入水中，随着气体生成停止并逐渐溶解，水倒吸进入反应瓶，最终形成淡蓝色的硝酸铜溶液。
Cu(s) + 4HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)

一开始出现的绿色与浓酸条件下铜离子与硝酸根的结合有关[2]，而在引入更多水之后，溶液就显示为水合铜离子的蓝色了。

花絮：铜和浓硝酸大概是最难背的高中化学反反应了……等等，还有稀硝酸。你还记得怎么配平吗？

录制者：Royal Society of Chemistry

危险：中，浓硝酸具有较强腐蚀性，推荐使用手套和护目镜。二氧化氮气体有毒，不过在该实验中大部分生成气体都会被水吸收。后半部分倒吸造成的“喷泉”现象有较小的造成烧瓶损坏的风险，如果在开放实验室中进行，应使用安全屏保护观众。

甲烷泡泡

  

原理：将甲烷通入肥皂水产生甲烷气泡。在点燃泡泡时，其中的甲烷气体迅速燃烧。

花絮：事实上，在自然界也可以找到甲烷泡泡，冬天的时候它们会出现在一些封冻的湖中，这种泡泡也是非常易燃的。

录制者：HSFC Chemistry

危险：中。请戴好护目镜，远离易燃物，使用长杆引火工具远距离点燃。

魔法掸子



原理：实际上和掸子无关，爆炸的是纸上的物质。三碘化氮是一种可以发生接触爆炸的物质，稍有扰动即可引起爆炸分解，并产生紫色的碘蒸气。
花絮：另一种会发生爆炸性分解的物质是叠氮化钠，它在受撞击时分解产生大量氮气，因此也被用来制作汽车安全气囊。

录制者：Sully Science

危险：高。怎么说这都是爆炸。

锂树银花

  

原理：这是金属锂燃烧的景象，燃烧过程中固态的金属锂不断熔化，并生成氧化锂。锂的焰色反应为红色，但当剧烈燃烧时火焰呈现一种“亮银色”的状态。
花絮：和其他碱金属一样，锂火不能用水来扑灭，需要专门的干粉灭火剂。

录制者：Nick Moore

危险：中。任何时候都不能对火掉以轻心。

小熊糖火山

  

原理：试管中是加热到熔融状态的氯酸钾，氯酸钾发生热分解产生氧气，试管中的氧气和热足以点燃小熊软糖中的糖类等有机物。氧气促进燃烧，而燃烧产生的热量又进一步促进氯酸钾分解产生更多氧气，因此就产生了剧烈的燃烧反应。

花絮：这个实验还有一个更加丧心病狂的超大号版本（原视频录制者：Vat19）：

  

录制者：wallsacc

危险：高。反应非常剧烈，尤其是超大号版本绝对不建议在家尝试（浪费食物不是好孩子！）。
丰饶之杯

  

原理：聚丙烯酸钠是高吸水性高分子的一种，能够和大量水分子形成相对稳定的氢键从而实现吸水效果，在蒸馏水里可以吸收500倍自重的水分子，但溶液中离子会严重影响效果。所以请尽量不要用较硬的自来水或者矿泉水做这个实验。

花絮：由于它的吸水性极强，很多尿不湿的成分里有它。此外它还是很多人造雪的原料。

录制者：profbunsen

危险：很低，别吃下去就好。大部分物理实验还是比化学实验安全的。

化勺水

  

原理：网上一些传言会宣称这是神奇的热水，能融化勺子却不伤手……那么为啥这杯水没有蒸汽腾腾呢？其实水是普通的水，做手脚的是勺子。镓单质熔点只有29.76摄氏度，放在手心都可以融化，离开手之后又能重新凝固。但不推荐赤手接触，原因见下。

花絮：这种低熔点特性还有一个用途，那就是做温度计。由于传统水银温度计的水银有毒，打破可能带来风险，有些国家已经禁用了医用水银温度计而用一种镓铟锡合金代替，它的熔点约-19摄氏度。

但是镓和水银不同，镓能浸润皮肤和玻璃，难以清洗干净，留下灰色的污渍斑。为了防止浸润，这种温度计的内表面不是干净的玻璃，而是镀了一层很薄的镓氧化物。

录制者：Gallium0031

危险：低。镓单质一般认为是无毒的，但是有些研究认为皮肤接触可能导致皮肤炎。勿让镓接触金属物品，镓对很多金属都有极强的腐蚀性。此外，请勿用它来搞恶作剧，因为不知情者把勺子丢进茶杯后可能一仰头把镓喝进肚子里。

羽落术

  

  


原理：这里使用了一块钕磁铁和一只粗铜管。当磁铁从铜管中落下时，磁感线切割导体，在铜管中生成感生电流；这个电流反过来产生磁场作用在磁铁上，产生斥力阻碍它下落。

管子必须导电性良好，但不能是铁管。铁自身的铁磁性会干扰这一现象。

花絮：还记得高中的楞次定律讲的“感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因”吗？这就是了。

  

录制者：Канал пользователя HedgehogTH

危险：很低……但是为了较好效果，铜管和磁铁都需要很大很重，不要砸到脚。另外钕磁铁是非常强力的磁铁，不要让它靠近电子产品，也不要靠近铁制品——它可能会把铁器吸过来，弄伤你的手指。

熔金

  

原理：这是一个双重现象，电磁感应加热和电磁悬浮。

电磁感应加热，是利用电磁感应现象，把金属放在快速变化的磁场中，从而在金属中产生涡电流。电流流经金属自己的电阻而发热，最终将金属熔化。
在这里，快速变化的电场，本身就是通过把交变电流通过粗大铜线圈而获得的。使用的电流功率为1.6千瓦，频率为204kHz。这枚铝块重2.6g，可以加热到1200℃，熔化是足够了。

至于电磁悬浮，和上一张图原理类似，只不过现在我们有外源的电磁铁，所以可以让它一直悬浮下去。同样，铁器因为自身铁磁性的干扰所以不能做这个实验。铝和铜是最适合的材料。注意磁悬浮这现象本身不需要超导体，虽然如果有超导材料会省很多电。

花絮：这个现象不光是为了好玩，由于它使得小块金属在不接触任何加热元件的情况下就可以零污染熔化，所以在工业上也有用途。

录制者：TheServk

危险：中。需要一定电工基础，灼热金属也可能导致严重烫伤。

魔术沙

  

原理：将沙子表面涂上疏水物质，放入水中就是这个效果。现在常见的魔术沙是沙子和三甲基硅醇反应的产物，硅醇基和沙子反应后剩下的甲基包在外面形成疏水层，所以进水之后它就会结成块以降低接触水的表面积。但是水不会粘在上面，所以拿出来之后立刻就还原成干的粉末了。

魔术沙的颜色是人为添加的颜料，但是入水之后都是银色。这是因为它憎水，表面带了一层气泡。

花絮：魔术沙刚发明时曾经考虑过用它处理原油泄漏，因为它和油混合后能帮助油沉入水底，不会杀死水鸟，但实践中所需沙子太多，成本不划算，最终没有投入使用。

此外，魔术沙最早可能是印度魔术师发明的，不过当初是沙子和热蜡混在一起。

录制者：SpanglerScienceTV

危险：很低，除非你想自己合成魔术沙甚至三甲基硅醇……

艾尔莎的魔法



原理：看起来很恐怖，其实不是真的冰，只是醋酸钠过饱和溶液而已。过饱和溶液是溶质超出溶解度上限的不稳定状态，稍加扰动就会大量析出沉淀。
如果把三水合醋酸钠晶体加热到熔点（约58摄氏度），晶体会一边熔化、一边释放出结合的水，然后熔化的醋酸钠又会溶化在释放出来的水里，成为很浓的溶液。将这些溶液冷却到室温下也不会析出，而是变成过饱和溶液。现在如果伸手进去形成凝结核，溶质会立刻重新结晶为三水合醋酸钠晶体，这一过程带走的水又促进了进一步结晶，很快整瓶都会完全变回一开始的样子——一堆白色晶体，没有一点游离水。

花絮：结晶的过程会放热，所以它可以用来作为暖宝宝。和别的依赖化学反应的暖宝宝不同，这一种是可逆的——用完之后把它丢回沸水中煮几分钟就好了。可惜这种没法持久放热。

录制者：NurdRage

危险：很低。醋酸钠无毒且便宜，但是如果量和反应速度控制不当，伸手进去有可能会烫着。

隐形球

  

原理：让球隐身的关键在于相似的折射率。这里的小球是高吸水性材料，它们的吸水性实在太强，以至于吸满水时的折射率已经和纯水没有多大差别，因此当浸入水中时，它们自然就与背景融为一体了。

花絮：事实上，只要调配一种折射率合适的液体，用同样的方法也可以让玻璃棒消失不见。植物油+婴儿油就是一种可行的方案。



录制者：IncredibleScience

危险：很低。这些高吸水性材料广泛地应用在生活用品中，只要避免误食、误吸，就不会有什么危险。

锡疫



原理：你有没有听过一个“锡纽扣在严寒中变成粉末”的故事？这张动图呈现的就是这个过程。随着温度的降低，银白色的金属锡会逐渐转化成另外一种同素异形体——不具有金属特性的灰锡粉末。这个过程也被叫做“锡疫”。

花絮：在锡中加入锑或铋可以抑制灰锡的产生。

录制者：wwwperiodictableru

危险：很低。（不过，把锡器冻成粉末还是挺浪费的……可以留着化蜡扦嘛~）

浸不湿的海绵

  

原理：海绵吸水的过程是毛细现象，这种现象只有在海绵材料与液体之间的附着力足够强时才能发生。而这种海绵材料与金属汞的亲和性很低，它们无法彼此浸润，液体汞很难附着在海绵的小孔当中，因此它也就不会将海绵“浸湿”了。

花絮：沾不上水的魔术沙也是一种原理类似的表面现象。

录制者：TAOFLEDERMAUS

危险：中高。吸入汞蒸气可造成中毒，需要在通风橱中小心操作。

水转印

  

原理：水转印是一种通过水将平面印刷的图文转印至不同材质物体表面的技术。进行这种转印时会首先在塑料薄膜上印刷图案，然后将薄膜平铺在水面上，喷洒活化剂溶解破坏薄膜，再把需要转印的物体慢慢压入水中，这样图案就会贴在物体表面了。

花絮：很多纹身贴纸也可以看作一种水转印。另外，你还可以自己在家做个水转印美甲。



录制者：elpasopowdercoating.com

危险：低。活化剂成分为有机溶剂，易燃，吸入可能带来不适，喷洒时应注意防护。

水立方

  

原理：这张图来自一个超疏水涂层材料的宣传短片。这块板的四周涂有超疏水涂层，在中间没有涂层的部分，材料与水的亲和性比较好，水可以铺展开来。而在有涂层的部分，材料与水彼此亲和性很差，因此旁边的水就呈现出向内回缩的趋势，减少与疏水涂层的接触。

花絮：如果想试试接地气的简易疏水涂层，洗洁精是个不错的选择，它可以帮你防止镜子起雾 。

录制者：ultratechvideo

危险：很低。

追赶上帝

很棒的图，感谢楼主分享，大沙发

欧少爷

太长姿势了 化学的世界真奇妙