這些池子幫助撫養了地球上一半的人【官方雙語】【Veritasium真理元素】 P2 - 純英文版

世界上充滿了神秘的地方 你可以從高空透過 Google Earth 看到。 但到底在下面發生了什麼，原因又是什麼？ 我是德里克·穆勒，一名科學家、教育工作者兼電影製作人。 而我將挖掘出這些故事 這些令人驚嘆的地方背後。 只要放個定位點，我就出發了。 我現在位於猶他州沙漠的中央， 被砂岩峭壁和紅色岩石以及這片灌木叢環繞著。 但我來這裡不是為了這個。 我找的东西應該就在這座山脊的另一側。 猶他沙漠的中央有著電藍色的池塘。 當我在 Google 地球上看到它們時，我有太多問題。 嗯，他們是什麼？ 他們為什麼在這裡？ 為什麼這些顏色一直不斷地變換？ 有人認為這可能是一項高度機密的美國國家航空航天局實驗， 畢竟，從太空就能看見它們。 別人建議說，嗯，也許他們只是…… 非常大的游泳池。 那些是什麼？ 你怎麼看？ 就像一種地熱現象，又像太陽能現象嗎？ 就像從地裡冒出來一樣？ 這一定是一種科學。 某種實驗。 它們看起來有點像梯田。 因為它們位於突出的岩架上。 事實遠比這更引人入勝 比那些猜測都更準確。 這些五彩繽紛的水池裡充滿了某種東西 這一直以來都是人類歷史中極受珍視的事物。 它們用來做什麼？ 它們與煙火、喬治·華盛頓又有何關聯呢？ 肥皂、玻璃、佳得樂、火藥 一位開創性的科學家，名叫漢弗里·戴維， 地球上每個人，還有大量的錢？ 答案從一口鍋和一團硬木火開始。 這是一份一千五百年前的食�PropertyChanged 取一些硬木燃燒，不是為了取暖， 但對於灰燼而言。 將灰燼放入鍋中，並加入水。 現在，有許多不同的化學化合物 在裡面，但我想要的是水溶性的。 所以它溶解了。 把固體過濾掉，你會發現 這個解決方案很難掌握。 把它放在盤子裡，讓太陽把水曬乾。 你剩下的是一種晶瑩剔透的物質。 為這一切付出這麼多努力。 它是其中最重要的化學物質之一 人們已經這樣製作幾個世紀了， 而且它叫做草木灰。 因為那正是它的來源。 1807年，英國科學家漢弗里·戴維 有些濕的草木灰，我插進了電極。 然後他把它們連接到電池上， 而他所觀察到的是形成的過程 微小的金屬球體，當它們爆裂時 透過鍋灰的外殼， 它們突然自燃了。 戴維發現了一種新元素， 因此，他自然地將它命名為鉀，即鉀。 是的，這個元素的名稱就來自於此。 它來自於草木灰。 當你聽到「鉀」這個詞時 許多人想到的是香蕉或佳得樂。 這是真的，這些食物是鉀的良好來源。 但它不是純鉀。 這是一塊純粹的元素鉀。 它是一種金屬，但我可以用手指捏扁它。 而且這必須在實驗室中創造出來。 由於它極其活躍，會與任何物質發生反應。 這件物品一直浸泡在油中。 因此它不會與大氣中的水發生反應。 這是一種極其活躍的物質， 並用以證明這一點， 我要把其中一部分放進這杯水裡。 我會加重讓鉀元素下沉 不僅僅只是放在頂部， 但實際上會下沉到底部。 三、二、一。 哦，沒錯！ 我沒想到它會這樣做。 太棒了。 你在開玩笑吧？ 對啊！ 當然，我以前見過這個示範。 但從來沒有過如此巨大的爆炸。 我想關鍵在於把它壓住 所以它不只是在表面點燃而已。 鉀與水反應， 生成氫氧化鉀和氫氣。 它還會釋放大量熱量， 當高溫的氫氣撞擊大氣層時， 它自行燃燒起來了。 鉀的反應性如此強 因為它的最外層殼層有一個電子， 這很容易清除。 這就是為什麼我們在自然界中永遠找不到金屬鉀。 如今，「鉀鹼」一詞最初指的是那種物質， 化學上，碳酸鉀 但鉀鹽已成為一個囊括一切的通稱， 指大量含鉀化合物 所以德維所使用的鉀肥 實際上是氫氧化鉀。 而且我們還會再聽到Devi的聲音，.unpacking this is not the last time we're gonna hear from Devi. 但為什麼鉀鹽對人們如此重要呢？ 我正在追查鉀鹽的線索。 看看那個。 好的，這是培根油。 幾個世紀以來，它被用於製造肥皂。 取一些動物脂肪，加入鹼灰， 而化學反應產生了一種原始的液態肥皂。 看那裡，這簡直太驚人了。 我這裡真的激動得不行了。 不錯嘛。 看看那個。 鉀皂確實起作用了。 鉀鹽也用於製造玻璃。 玻璃主要是沙子，二氧化硅。 但加入一些鉀鹽，熔點就會降低。 這使得玻璃不易脆裂 且在早期爐具中更易操作。 如果你取用鉀鹼溶液 並添加蝙蝠糞便或糞肥， 形成另一種鉀化合物的晶體， 硝酸鉀，亦稱硝石。 而且它是核心成分之一 在鞭炮和火藥中。 哦，太棒了。 從鉀鹼提取的硝石製成的火藥 在中國戰場上交appendTo的火槍與大砲之中， 歐洲，以及美國獨立戰爭。 鉀肥無疑是主要的化學產品ább 早期的美國殖民地 而且是重要的收入來源。 到1788年為止，已有250座鉀鹼工廠。 僅在馬薩諸塞州一州， 大量焚燒木材的地點 僅僅為了它的灰燼。 1790年，新獨立的美國政府 發出其首項專利。 這是為了改進製造鉀鹼的流程。 專利局目前已發出超過一千萬件專利 而字面意義上的第一個是用於鉀鹽。 簽署於1790年7月31日。 仔細看看簽名。 它是由喬治·華盛頓總統親筆簽署的。 這應該能讓你了解鉀鹽的重要性。 鉀肥的需求如此之高 在歐洲和美國東部地區， 森林被摧毀了。 不幸的是，這需要大量的木材 僅生產少量的鉀鹽。 然後在1861年的德國， 他們開始從另一個來源生產鉀。 他們並未在植物或任何生物體中找到它， 但是一塊岩石裡。 這是氯化鉀在自然界中的礦物形式。 現在它也稱為鉀鹼。 儘管這個名字最初指的是鍋中的灰燼， 碳酸鉀 它改變了一切。 德國在鉀鹽供應上建立了近乎壟斷的地位。 他們有太多這種東西了 他們開始尋找新的用途。 好吧，他們做了實驗 將這東西撒在農民的田地裡， 發現這是一種優良的肥料。 這是因為鉀與氮和磷一起 幫助作物長得更大 operative. 缺點是在1910年， 第一次世界大戰爆發前僅四年， 德國切斷了鉀肥對世界的出口。 他們先發制人的襲擊 正在剝奪世界上的鉀元素， 一些國家已變得依賴於 以供其不斷增長的人口所需。 美國對其他鉀來源的需求變得如此迫切 在1911年，國會撥款了資金 尋找國內的來源。 在加利福尼亞州西爾斯湖附近發現的遺址 卡爾斯巴德，新墨西哥州，和摩押，猶他州 成為了鉀肥的富礦。 但钾盐岩並不在地表上。 他們在地下深處。 因此，必須開採鉀鹽。 但它是如何最初来到这里的呢？ 我將會見麥克·科羅內拉， 一位熟悉此地區歷史的摩押向導。 鉀鹽所處的岩層 稱為悖論層。 它是由一個內陸海洋所形成的。 不斷後退，又不斷回來， 撤退與返回。 水會蒸發，留下鹽分 以及其他蒸發岩，例如鉀鹽。 土壤中的鹽，與其說是鹽，倒不如說是…… 水中的氣泡。 從地質學的角度來看，它渴望浮起。 這裏的岩層實實在在地擠壓著地殼。 而且他們過去像採煤一樣在地下採集它。 你知道的，把它刮出來， 將其扔上窄軌鐵路，直達地表。 但鹽也喜歡困住油和氣。 這片區域有石油和天然氣。 我相信是1963年。 當他們在開採鉀鹽時 他們撞上了一個氣囊 並且發生了一次巨大的爆炸， 重大人員傷亡。 這場悲劇性的爆炸發生在下午4時40分 1963年8月27日。 18名男子死亡。 調查人員得出結論，災難是由於 可燃氣體的點燃 由電弧、火花或明火引起。 礦工的電動工具或燈具， 或者回到過去的日子，蠟燭的火苗， 可能點燃天然氣， 導致巨大的爆炸。 但有一項發明被製造出來以防止此類爆炸發生， 一個精巧的燈。 這條金屬網能分散火焰的熱量 足夠快以防止點燃氣體 螢幕之外。 這被稱為戴維燈， 以其發明者，也是鉀的發現者命名。 休姆弗雷·戴維爵士 沒有戴維燈， 蠟燭可能點燃礦井中的甲烷。 如果礦坑裡充滿了瓦斯， 甲烷，並有某物點燃它， 好吧，情況就是這樣。 好，各位，我們開始吧。 那真是太快了。 我可以重播一下嗎？ 這段影像以每秒1,000幀的速度拍攝。 噢，它在底部點燃了。 一旦那股火花燃起，所有氣體便開始燃燒。 當它這樣做時，會釋放熱量， 這導致氣體膨脹。 於是它加速穿過礦井的所有巷道， 越來越快，一路加速直到頂端。 你知道，與這裡大氣層外的情況不同， 你知道，燃燒可能會散發出去 而且有大量新鮮空氣可以湧入。 在礦井裡，你只有甲烷氣體。 一旦出現一點火花， 它基本上把整個地方都點燃了。 採礦是其中最危險的職業之一。 因此，如果你不必下到礦井裡， 最好不要。 在那場致命爆炸發生一年後的1963年， 一家位於加拿大薩斯喀徹溫省的礦業公司 偶然發現了一種更安全的鉀鹽開採方法。 他們在那座礦場所做的，就是抽水。 來自科羅拉多河深處的地下。 它下降了3,900英尺。 那裡就是鉀鹽礦床所在之處。 現在水已將鉀鹽溶解。 因此我們在這裡得到一種鹹味溶液。 然後他們被迫再次被推回水面 那鹼水溶液被泵入這些池塘中。 這裡，水蒸發到空氣中。 留下那包你想要的钾肥給你。 從某種意義上來說，水分子就像你小小的小礦工一樣 進去把鉀鹽挖出來。 所以你不必這樣做。 這些就是我們正在觀察的池塘。 這是一架不錯的無人機，老兄。 所以你相信我能駕駛這玩意兒嗎？ 我在想，我們要不要做點雙運算元的東西。 好的。 所以我可以駕駛，而你則能完全控制攝影機。 Google Earth 給你這種鳥瞰視角，對吧？ 但你太高了，讓人難以理解。 但它確實是從這裡來的 你就能看出這些池塘的奧妙所在了。 你擁有炙熱的猶他州陽光 還有這乾燥的空氣。 所以這些是蒸發池。 他們正在蒸發水分，以取得那種鹽。 為了取得溶解在水中的鉀鹽。 從空中望去，它看起來是如此美麗。 共有23個池塘分佈在400英畝的土地上。 而且每一個要蒸發掉都需數個月的時間。 全球有20億噸的鉀鹽 僅在悖論盆地一地 平均價格為每公噸330美元。 這裡採收的鉀鹽 有可能創造上千億美元的收益。 這些池塘的顏色會隨時間而改變。 一個滿滿的新鮮池塘呈現出深藍色。 但隨著時間推移，當那水分蒸發後 而且水越來越淺，我們看到海泡沫綠色的池塘。 並進一步沿著這條線 你會看到這種棕褐色的池塘。 最終，當所有的水都消失後， 你只剩下這種白色晶體物質。 那就是鉀鹽。 他們用這些車輛將其刮起。 但如果鉀鹽晶體是白色的， 那麼這些池塘為什麼會呈現出這麼藍的顏色呢？ 答案就在这里。 這是硫酸銅。 看見那些硫酸銅晶體了嗎？ 好吧，如果我把它们加到水裡的話， 它們溶解，將水染成藍色。 因此，硫酸銅在水中。 因為它能阻止藻類生長 以及其他生物。 而且，它是這種深藍色。 吸收更多陽光，從太陽獲取更多能量， 這有助於水分更快蒸發。 如果你敢相信的話， 化肥如今支援著全球一半人口的糧食需求。 每個人的存在都歸功於他人， 在一定程度上，正是由於諸如此類的創新， 採收、鉀鹽及其他礦物 對我們食物生長至關重要的因素。 但提高糧食生產的效率 不僅僅意味著這個星球能承載更多人口。 這也意味著他們可以探索不同的生活方式。 你知道，在農業出現之前， 當我們的祖先過著狩獵採集的生活時， 我們每天從早到晚，只為了尋找食物而忙碌。 但一旦我們能夠自己種植作物， 而且這些日子以來，既然我們能如此高效地做到這一點 在肥料的幫助下， 這完全改變了遊戲規則。 它為大多數人騰出了時間去做其他事情， 成為藝術家、音樂人和運動員 以及科學傳播者。 因此，鉀鹽本身是不可替代的。 它幫助我們創造了今日的現代世界。 這就是這些藍色池塘所關聯的事 與喬治·華盛頓、佳得樂、煙火、漢弗里·戴維有關 地球上每個人，以及無數的財富 而火藥、玻璃和肥皂都是從一口鍋裡湧現出來的。 那裡數世紀前充滿了灰燼與水。 在今日的數位世界中，幾乎已無祕密可言， 但還是有一些的。 這匹奇怪的馬在做什麼？ 英國鄉村的中央？ 這座山為什麼看起來像一個人？ 這座位於日本海岸外的荒廢城市是什麼？ 那就是我前往的地方。