鹼金屬與水的反應，估計可能全世界的化學愛好者們都喜歡，這反應通常很劇烈，而且經常會出現類似爆炸的現象，還會點燃反應生成的氫氣，肥腸熱鬧，肥腸好看。
鋰與水反應
圖片來源：3.bp.blogspot.com
銫與水反應
圖片來源：3.bp.blogspot.com
然而在炸裂反應愛好者恨不得把一大坨鈉塊扔進湖裡的同時（請別模仿謝謝……），卻有人偏要反其道而行之。
國外網友將鈉投擲到湖中
圖片來源：i.kinja-img.com
最近就出現了這樣一篇論文，專門報告了如何能讓鹼金屬和水的反應能夠儘可能不炸裂的實驗設計方法……研究者們還用高速攝影拍下了這個反應的過程。
首先，先要說明一下鹼金屬和水的反應為啥會炸。在反應的早期，實際上氫氣不是主要因素，在此前的研究中發現，這個類似爆炸的過程比較可能是與電荷斥力有關，鹼金屬中的電子進入到周圍的水中，形成溶劑化電子，剩下的部分帶正電並且彼此排斥。這個被稱為「庫倫爆炸」（Coulomb explosion）。
而在這裡，研究者們想的讓反應儘可能不要那麼炸裂的方法，主要是減少鹼金屬與水的接觸面積。他們沒有直接扔一塊金屬到水裡，而是使用了液態的鈉鉀合金液滴，並且小心翼翼地把它放置在水面上。另外為了讓氫氣也不被點燃，所以他們還加入了惰性氣體的保護，實驗裝置是下面這樣：
反應不炸裂的好處是，我們能夠記錄下更多有關這個反應早期現象的細節信息，視頻會更容易看得清楚。在視頻裡，我們可以看到金屬液滴在反應中首先把周圍變成了藍色，這個就是上面提到的溶劑化電子了。它的身份也通過光譜得到了證實。
溶劑化電子是自由電子「溶解」於溶液中的一種現象，電子與周圍的溶劑分子形成平衡態構型的定域化電子，這種現象時常發生但持續時間很短，難以被直接觀察到。鹼金屬與水反應時，電子濃度偏低則呈現為深藍色，電子濃度偏高（>3mol）時呈現為銅褐色。接下來，反應放熱讓金屬液滴進入了紅熱狀態，產生了一些蒸汽。在此之後，可以看到在短暫的時間裡，水面上的液滴從金屬光澤變成了近乎透明的狀態。論文作者認為，這個透明的東西是反應生成的熔融鹼金屬氫氧化物，紅外光譜也證實，它確實符合氫氧化物的特徵。這個熔融氫氧化物液滴在水上短暫地穩定存在，可以用萊頓弗羅斯特效應來解釋，因為局部溫度遠高於水的沸點，所以形成了一層蒸汽，減少了水和它的接觸。而接下來，這個蒸汽層總有撐不住的時候，氫氧化物還是會與周圍的水接觸。這些過程的實際時間軸如下：