紙樹開花之謎

精品店裡有一種紙造的樹，小小的可以放在書檯面。買回家後只要用特定的「水」去「栽種」，慢慢就會看見紙樹「開花」。

明明那是紙造的樹，到底「花」從哪裡來呢？難道是紙裡面有魔法？

吃飽了的水

紙樹並沒有魔法。巧妙其實出在「栽種」紙樹的水裡面：那些並非普通的水，而是「吃飽了的水」。呃，甚麼是「吃飽了的水」？

水會「吃」鹽，大家都知道。當我們把少量食鹽加入水中，它們會被溶解，成為鹽水。這是因為鹽接觸到水後，原本聚在一起的極微小粒子會分散，並跟水分子混和而消失不見。

假若我們繼續在同一杯水中加入更多鹽，當鹽達到一定份量後，就不會再溶解了！這是因為水已經「吃飽」，無法再溶解更多的鹽粒。這種「吃飽了的水」，稱為「飽和溶液」。

除了食鹽，水也能溶解其他物質，例如糖、電解質沖劑、鈣片，或是其他化學物質。這些溶於水的物質，稱為「溶質」。

花的秘密

紙會喝水，當我們將紙樹放進飽和溶液當中，紙樹慢慢就會吸收了飽和溶液。但溶液當中也沒有花呀？還甚麼紙樹會開花呢？

記得嗎？當我們用濕布抹桌子，桌面最初會變得濕濕的，不過等一陣子就會乾，因為水是會蒸發的。蒸發是指水點表面的水分子慢慢散失的現象。當所有水分子都散失到空氣中，桌面便變乾了。

水會蒸發這個現象在飽和溶液中亦會發生。也就是說，溶液中的水分也會因蒸發而慢慢減少。水分減少，則代表溶液可以「吃下」的溶質的份量亦會減少。

可是，飽和溶液原本吃下了最大份量的溶質，現在水分減少了，意味有少部分的溶質要被「吐出來」！這些被吐出來的溶質，會重新結合成固體微粒。當愈來愈多水分被蒸發掉，被「吐出」的溶質也愈來愈多，固體微粒也會愈長愈大，最後就成為肉眼可見的「結晶」。紙樹上長出來的花，其實就是結晶啦！

五顏六色的花

溶液明明是平平無奇的，怎麼紙樹上的結晶會變成五顏六色呢？

當然飽和溶液沒有魔法。其實結晶花的顏色並非來自溶液，也不是結晶本身的顏色。

結晶本是白色的，但結晶「生長」的過程中可以染上顏色。你仔細看看紙樹的樹枝，其實每一段樹枝都已預先染上不同的顏料，當飽和溶液變成結晶時，自然會沾染上，成為美麗的結晶花。

可以提早開花嗎？

想影響結晶花的生長速度嗎？那就要控制栽種時的溫度和濕度了。

結晶的形成跟水分蒸發有關，而水分蒸發則跟溫度和濕度有關。

當溫度高時，水分子較活躍，蒸發過程就愈快，使結晶快速生長。不過，結晶需要時間鞏固，不是長得愈快就愈好呢！

濕度高時，空氣中有較多水分，溶液中的水分子會較「不願意」逃出去。可是若濕度太低，便同樣出現鞏固不好的情況了。

本文由《兒童的科學》提供，並經教城編輯改寫。