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水滴石穿_成语中的科学故事


  读书枯燥,而玩乐喜人。在坚持不下去时,相信无论是父母师长也好,自己也好,总会用各式各样的故事来激励自己——什么“只要功夫深,铁杵磨成针”;什么“冰冻三尺,非一日之寒”;什么“坚持就是胜利”;抑或“不积跬步,无以致千里”等等。凡此种种,无一不是在说明一个道理:只要一点一滴地努力,水滴都能穿石——水滴石穿

  “水滴石穿”典出南宋`罗大经的读书见闻笔记《鹤林玉露》卷十:“张乖崖(张咏)为崇阳(属湖北)令,一吏自库(钱库)中出,视其鬓傍巾下有一钱。诘之,乃库中钱也,乖崖命杖之。吏勃然曰:‘一钱何足道?乃杖我耶!尔能杖我,不能斩我也。’乖崖援笔判云:‘一日一钱,千日一千,绳锯木断,水滴石穿。’”(见《笔记小说大观`(三)》)张咏为一钱将小吏斩于阶下,固属错案,但他讲的“绳锯木断,水滴石穿”却是真理,形容天长日久,积少成多,小患也能酿成大害。

  东汉`班固《汉书`枚乘传》记载:枚乘字叔,西汉景帝时作吴王刘濞的郎中。公元前154年,刘濞以诛晁错为名联合楚赵七国进兵京师。枚乘上书劝阻说:“福生有基,祸生有胎:纳其基,绝其胎,祸何自来?泰山之溜穿石,单极之统断干。水非石之钻,索非木之锯,渐靡使之然也。”意思是,细小水流和绳子,看来力量很小,但是渐渐可以穿透石头、锯断木头。

  这个成语用来形容连续不断的水滴,时间长了能把石头滴穿;比喻只要坚持不懈,有恒心,事情总会成功。李欣《潜移默化》:“没有群众性的努力,没有水滴石穿的功夫,新的风气和作风是形成不起来的。”又作“绳锯木断,水滴石穿”或“绳锯木可断,水滴石可穿”。

  从科学的角度来说,水滴为什么能穿石呢?这是因为,矿石的主要成分是难溶碳酸盐,如碳酸钙、碳酸镁等与水、空气作用转化成易溶的碳酸氢盐,如碳酸氢钙、碳酸氢镁,比如最常见的大理石、石灰石等的主要成分碳酸钙,在遇到二氧化碳和水的作用时,便会形成可溶性的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]。用化学反应来表示就是:

  CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

  这样长时间滴水,碳酸钙逐渐溶解,就会石“穿”。

  说起来,这个化学反应并不单单在“水滴石穿”中体现,为人所更熟知的,是分布在湖北、广西境内的溶洞。

  溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同,被侵蚀的程度不同,就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。如闻名于世的桂林溶洞、北京石花洞,就是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。溶有碳酸氢钙的水,当从溶洞顶滴到洞底时,由于水分蒸发或压强减少,以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚,渐渐形成了钟乳石、石笋等。如果溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶上滴落,随着水分和二氧化碳的挥发,则析出的碳酸钙就会积聚成钟乳石、石幔、石花。洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来了,就会形成奇特的石柱。即:

  CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

  Ca(HCO3)2=CaCO3↓+C02↑+H2O

  大自然经过长期和多次地重复上述反应,从而形成各种奇特壮观的溶洞,如桂林的七星岩、芦笛岩,肇庆的七星岩等。这种地貌又名卡斯特,在我国境内有着广泛的分布,现在已经成为著名的世界遗产地。

  天然河水或井水中,常常含有碳酸氢钙、碳酸氢镁、硫酸钙、硫酸镁等杂质,如果含量较大,则这种水叫做硬水。硬水不宜做工业用水,因它在锅炉中受热分解会形成锅垢,造成导热不良,浪费燃料,甚至酿成事故。硬水也不宜饮用,如长期饮用,会患消化系统和泌尿系统疾病。用硬水洗涤衣物,洗涤效果差。

  水滴石穿,说起来是水和二氧化碳共同“滴”某种石穿——若没有后者,任你滴一万年也不穿;若不是某种含碳酸盐的石头,那也不会穿。 (责任编辑:中国历史网)
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