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鹽成分的由來
雖然我們經常把食鹽稱之為鹽,但實際上我們吃的食鹽中,有95%以上的成分都是氯化鈉。根據國家規定,食鹽中的其他雜質如,碘、鎂、鉛、砷、鋅、硫酸鹽等含量不超過5%。
因此想要了解鹽是怎麼來的,只需要知道氯化鈉是怎麼來的就可以。
氯化鈉是由氯元素和鈉元素結合而來的,如果我們再追根溯源,地球上的氯元素和鈉元素是怎麼來的?
實際上,這和恆星有關。
現在宇宙中存在最多的兩種元素為氫元素和氦元素,這兩種元素佔據了整個宇宙的99%以上。因此許多星球主要都是由這兩種元素構成,恆星也不例外。
而恆星之所以被稱之為恆星,是因為恆星內部會發生核聚變反應,以太陽為例,由於太陽的質量巨大,在引力作用下內部的溫度和壓強升高,星球內部呈現等離子態(區別於固態、液態、氣態)。
而氫原子核會在弱力的作用下發生核聚變,產生氦原子核,具體的過程主要有兩條路徑。
一條是質子-質子反應鏈。
另一條是碳氮氧循環。
當恆星內的氫原子核消耗得差不多後,部分恆星還會在引力的作用下繼續引發氦核聚變,生成元素周期表上更高順位的碳原子核和氧原子核。
如果引力還足夠引發碳原子核發生核聚變反應,那麼這個星球還可以繼續發生核聚變反應,直到生成鐵。
簡單來說就是引發鐵發生核聚變的反應,輸入的能量比輸出的多,簡直就是賠本買賣,因此大多數恆星就停留在這一步之前,如果是特大質量的恆星,比如:質量是太陽質量的8倍以上,那就有可能引發超新星爆炸。
據科學家考證是在45億年前,在現在太陽位置附近曾經發生過超新星爆炸,而超新星爆炸可以產生比鐵順位更高的元素(據目前最新的研究,中子星合併也可以產生大量原子序數比鐵元素高的元素),金、銀等重金屬就是這麼來的。
我們通過元素周期表的排列順序可以發現,鈉元素和氯元素的順位位於鐵元素之前,因此這兩種元素相對更容易產生,因此儲量也更豐富。
在地球中,鈉元素是豐度第六高的元素,佔全部的2.6%。
而鈉元素的化學性質非常活潑,一部分的鈉元素與氯元素反應後會生成大量的氯化鈉(當然,更準確的是鈉離子和氯離子的結合),也就是食鹽,存在於世界各地。
地球上鹽的由來
早期地球上還沒有液態水是,氯化鈉保存在巖石之中或者陸地表面。又由於早期的地球是熔爐狀的,因此地球表面並沒有液態水,水以氣體的方式存在於大氣層周圍,因為地球引力的存在,水才不至於逃逸到宇宙。
後來,隨著地球逐漸地冷卻,氣體水又以雨的形式落在地面上,這場持續了上百萬年的大雨衝刷過巖石或者地球表面時,巖石中的氯化鈉隨著雨水一起流入大海。所以,大海才有可能實現的的。
後來,地球上的水分又被蒸發,參與地球的水循環過程,而氯化鈉因為重量原因沒有被蒸發,因此留在海水中,久而久之,海水中的氯化鈉越積越多,最終形成了「鹹」味的海水。除了海水之外,鹽井、湖水中的鹽也是這麼來的。
為什麼鹽嘗起來是鹹的?
按照目前最新的研究結果來看,我們之所以會感覺到海水是「鹹」的,或者說我們吃鹽會感到「鹹」,其本質的原因在於我們舌頭上的味覺細胞,其中感受到鹹味的是類膠質細胞,它其實是通過特異性的蛋白質感受鈉離子聚集,引起細胞的鈣離子內流,從而使得神經遞質得以釋放,於是,就有了神經信號的傳導,這時候人也就會感覺到了「鹹味」,所以,食鹽的鹹其實是鈉離子導致的。
最後,我們來總結一下,食鹽的主要成分是氯化鈉(NaCl),而鈉元素和氯元素其實大部分是在恆星核聚變和大質量恆星爆炸時所產生的。而早期地球的形成過程中就有不少的鈉元素,大概佔到地球總量的2.6%,這部分鈉元素中的一部分和氯元素結合生成氯化鈉,也就是食鹽的主要成分,後來,等到地球冷卻下來後,地球開始有了雨水,形成了原始海洋,而雨水把原本地球表面的氯化鈉帶入到了海洋當中。這才使得海洋是鹹的,而導致我們感覺到鹹的主要是因為我們的味覺細胞可以感知到鈉離子的聚集。