欣賞離子的美
很不知道那是發生在多久以前的事情，他曾經多得，或曾經失去，以致在身上留下一個「記號」；從此「流浪」成為他另一個名字。因為離開以後，再也回不到自己的家，後來的人，就給他取了一個名字--「離子」。
將ion翻譯成「離子」，是非常貼切的翻譯，因為ion的希臘字根就有「不斷移動」的意思。自然界裡的日月星辰不斷規律的移動，是顯而易見的，自古以來就讓許多觀察者驚嘆；但是那些球體太大了，不能稱為離子。「離子」是小到人的肉眼看不到，連最精密的顯微鏡也觀察不到的顆粒，在水中不止息的移動著。
西元一八七一1年，瑞典烏普薩拉大學(University
of
Uppsala)的博士班學生阿雷尼烏斯(Svante
Arrhenius,
1859-1927)，提出了水中有這種看不見的移動者─離子。他的博士論文指導委員認為他是在說夢話，給他評分等級是D。兩年後，他再重提，仍然是得到相同評分。雖然後來取得學位，卻因為論文成績太低而無法找到教職，他只好像離子一樣到歐洲流浪。
其實他的看法是革命性的。因為他發現物質在溶解時，水中的電導度（註1）都會增加一些，所以他提出所有的物質都會溶解於水，即使肉眼看來完全不溶的物質，也會溶解一點點。
這顯示物質溶解的部分是被水分子進行分解，形成帶電、微小的離子，所以物質的溶解，是一種「帶電解離」的程序。到了二十世紀初期，科學界才知道這理論的重要，於是在一九0三年頒了諾貝爾化學獎給他，並且稱這證明離子存在的論點為『電離理論』(Electrolytic
Dissociation
Theory)。從此『離子』這個名詞，就冠冕堂皇的登上普世的課本上。
水能將接觸物質溶解的部分，解離成許許多多細小的離子，代表水有極大的親和力，去接近所溶解的。無論對方的表面，是帶正電或帶負電，水分子都可以與它們親近；即使對方不帶電，水分子依然可以親近它們、包圍它們；它如果體積小，水甚至可以帶著它們一起去移動（註2）。
水具有電離的特性，就將所溶解的物質分散成許多小離子；這些小離子大都可以自由進出細胞膜的細小孔道，成為細胞能夠獲得營養分的機制。這實在太奇妙了，因著電解的特性，水成為生命界與物質界供輸的媒介。千萬年來，離子在水中一直移動，彷彿是隨機的運動，沒有固定的方向，沒有止息，卻成為所有生物的依賴。
有誰欣賞離子存在的奧祕呢？也許這是留給熱愛知識的人吧！
註1：導電度是指水溶液可以導電的程度。
註2：不帶電的物質，水可以溶解，是因為水特殊結構產生的電雙極；後者，是因為水的氫鍵力可以將細小物質帶著移動。
|
