爆破氣球(英語:Balloon popping)是指出於不同的目的,以各種不同的方式將氣球弄爆,當構成氣球表面的材料撕裂或切碎形成一個孔時,氣球就會爆裂。[1][2] 通常情況下,氣球外層的彈性英語elastic deformation張力存在著平衡,表面上的每個點都被周圍的材料拉動。然而,如果在氣球表面開一個孔,力就會變得不平衡,因為孔的中心不再對它邊緣的材料施加任何力。結果,孔邊緣處的氣球表面被拉開,使其變大;然後高壓空氣可以通過孔逸出,氣球就會爆開。[1][2]

高速攝影拍攝的爆裂氣球

氣球可以通過物理化學作用而破裂,某些化學物質可以溶解氣球表面的橡膠,從而弄爆氣球,例如橙皮的油、檸檬皮的油[3]WD-40等,在實驗室以爆破氣球作為示範,可以教授及觀察實驗室安全的物理和化學危害。[4] 至於基於遊戲、紓解壓力或營造喜慶氣氛等的目的,常見有用肢體接觸、火燒、吹氣、尖鋭物件刺穿等方式弄爆氣球。[5] 專業的爆破氣球裝置,通常使用氣球引爆器,利用接電的方式來引爆氣球,營造爆破的效果。[6]

物理作用

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竹籤穿過氣球的實驗

大頭針經常使用於戳破氣球。[7] 當針頭在氣球表面上形成一個孔時,氣球就會爆裂。但是,如果將膠帶先貼在形成孔的部分,氣球將不會爆裂,因為膠帶有助於加強該區域的彈性張力,防止孔的邊緣從中心拉開。[8] 同樣,氣球頂部和底部的厚點可以用針或大頭針,甚至用竹籤刺穿,而氣球不會爆裂。[4]

化學作用

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有機溶劑

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使用甲苯爆破氣球的實驗

實驗將有機溶劑(例如甲苯)塗抹在氣球表面,可能有效使氣球爆裂,因為溶劑可以部分溶解構成氣球表面的材料。[4]

順式-1,4-聚異戊二烯英語polyisoprene(cis-1,4-polyisoprene,乳膠固態) + 有機溶劑 → 順式-1,4-聚異戊二烯(部分溶解)[4]

嬰兒油也可以塗在水氣球上,以使其爆破。[9]

橙皮

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橙皮含有一種稱為檸烯的化合物,是一種類似於橡膠的碳氫化合物,可以用於製造氣球。根據「同類相溶」原理,檸烯可以溶解橡膠氣球,使氣球爆裂。如果氣球被硫化(用硫磺硬化),氣球則不會爆裂。[10]

圖像

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參見

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參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 Staple, M. Why do balloons go bang when they’re popped?. Science Focus. [2021-08-31]. (原始內容存檔於2021-08-08). 
  2. ^ 2.0 2.1 Ashish. Why Does A Balloon Pop When Pricked With A Needle?. Science ABC. 12 Dec 2019 [2021-08-31]. (原始內容存檔於2021-08-08). 
  3. ^ 高潔. “橘子皮滋气球”为啥能爆炸?原来是这样!. 北京青年報. 2017-10-18 [2021-08-29]. (原始內容存檔於2021-08-28) –透過新華社.  參數|newspaper=與模板{{cite web}}不匹配(建議改用{{cite news}}|website=) (幫助)
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Limpanuparb, T.; Sathainthammanee, D.; Pakwilaikiat, P.; Kaewpichit, C.; Yimkosol, W.; Suwannakhan, A. Reinterpreting Popular Demonstrations for Use in a Laboratory Safety Session That Engages Students in Observation, Prediction, Record Keeping, and Problem Solving. Journal of Chemical Education. 2021, 98: 191–197. doi:10.1021/acs.jchemed.9b00474. 
  5. ^ 看涪陵人的新式过年:踩气球代替放鞭炮. 涪陵區融媒體中心. 2021-02-12 [2021-08-29]. (原始內容存檔於2021-08-28) –透過上游新聞. 
  6. ^ 气球引爆器如何使用方法技巧. sdhyjt.cc. [2021-08-29]. (原始內容存檔於2021-08-28). 
  7. ^ A needle in a balloon. Educatall.com. [2021-08-31]. (原始內容存檔於2021-08-03). 
  8. ^ Why doesn't a balloon pop when you put a sticker on it?. UCSB ScienceLine. 11 Mar 2006 [2021-08-31]. (原始內容存檔於2021-08-03). 
  9. ^ Fleming, D. Perturbed polymers. Royal Society of Chemistry. 14 Nov 2014 [2021-08-31]. (原始內容存檔於2021-08-08). 
  10. ^ Kuntzleman, T. How Does an Orange Peel Pop a Balloon? Chemistry, of Course!. Chem Ed X. 24 Mar 2015 [2021-08-31]. (原始內容存檔於2021-08-14).