如何製造最乾淨的水？　奧地利科學家研發「超淨水」

奧地利維也納科技大學科研人員上周四（23日）宣布，能夠在真空環境下，製造世界上最乾淨的水滴。
這種「超淨水」還有助解釋，為何一些物質會自我清潔，如塗有二氧化鈦（TiO2，應用於防曬用品、食物色素等）的表面，它們如何在與空氣和水接觸後，形成一層神秘的分子薄膜。

共同撰寫該研究報告的化學家迪堡（Ulrike Diebold）表示，「我們有4個實驗室（世界各地）研究這個問題，得出4種不同的解釋。」

迪堡稱，當二氧化鈦表面暴露在紫外線下時，該物質會消耗掉任何表面上的有機化合物。這為這些表面帶來許多有用特性。例如，即使在潮濕的浴室中，塗有TiO2的鏡子表面都不會覆蓋着水蒸氣。

但當塗有TiO2的表面置於黑暗房間，太長時間該表面會神秘地形成一層污垢。

對於這種現象，大多數解釋是指，環境中的水蒸氣與該塗層產生某種化學反應引致。但研究團隊讓超淨水滴接觸該表面後，結果證明如果單獨只有水，則不會產生有關薄膜。

真空裝置製造超淨水

那麼超淨水是如何製造出來？這過程並不容易，因為水很容易被微量雜質污染，正常情況下根本不存在百分百純淨的水。為了盡量接近百分百純淨，迪堡說，她的團隊必須設計一個專門裝置。

該裝置設有多個腔室（chamber），其中一個處於真空狀態，裏面掛起一根冷卻至攝氏零下140度的「手指」裝置。研究員隨後把純淨的水蒸氣樣品，從相鄰的腔室釋放到真空腔室中，這樣水就會在「手指」的尖端形成一個冰柱。研究員再加熱冰柱，使其融化，然後滴到真空室下面的一片TiO2上，再快速蒸發到超低壓腔室中。

空氣是塗層薄膜出現的關鍵因素

經過上述過程之後，研究員發現該TiO2塗層，即使接觸過超淨水之後，並沒有出現預期的分子薄膜，因此可以排除水的作用。迪堡說：「關鍵是水和二氧化鈦之前都沒有暴露在空氣中。」

之後的研究顯示，關鍵在於空氣。該膜完全不是由水或與水有關的化合物組成。上面反而留有醋酸（使醋具有酸味）和甲酸（一種相似的化合物）物質。兩者都是植物生長的副產品，微量存在於空氣中。

（Live Science）