极速赛车

您现在的位置:极速赛车教育教学网>> 文章中心>> 学科学习>> 化学>>正文内容
化学

滤纸上化学实验的研究

作者:未知 来源:本站原创 发布时间:2009年05月31日 点击数: 【字体: 收藏 查看评论
在化学实验教学中,元素及其化合物的性质实验多采用试管实验。试管实验有其优势,如反应体积大、操作方便、便于观察、可以加热、可离心分离、可分步操作、可平行操作等等,因而,元素及其化合物性质的试管实验仍是目前化学实验教学中的主要方式,且对有些实验项目而言,试管实验还可能是唯一的方式。但是,试管实验也有其不足,其最大的不足是试剂用量大。试剂用量大导致实验成本高,更重要的是排放的“三废”也多,增加了环境的负担,不利于环境保护、不符合节能减排。因而有必要对目前的试管实验进行认真分析,对可以改进、改善的实验项目进行探讨与研究。

为保护环境,广大的化学工作者为此做出了大量的工作,提出了许多实验项目的“点滴板实

验”、“微型实验”(多数为制备实验)等改进方案。相对于常规的试管实验而言,“点滴板实验”、“微型实验”等可在很大程度上减少试剂用量。但也有许多实验项目的试剂量可以通过另外一种更有效的操作方式得到进一步的减少,即以滤纸为载体,在滤纸上进行的化学实验,暂且称其为“滤纸实验”。

1 滤纸实验的实验准备

1.1 毛细滴管、毛细管的制作

滤纸实验可采用毛细滴管“滴加”样品或用毛细管在滤纸上“点样”2种方式进行操作。毛细滴管可用市售产品“多用滴管”(其滴液体积约为0.04 mI /滴)经拉制处理后使用(滴液体积约为0.02 mI /滴),也可用合适的玻璃管经处理后用酒精喷灯拉制而成。毛细滴管的“滴液体积”及毛细管的“点样体积”大小通过分析天平测量。自制毛细滴管的滴液体积宜控制在每滴小于0.02 mI较好,毛细管的点样体积宜控制在每点小于0.004 mI 。

1.2 滤纸的选用与准备

滤纸纸质疏松多孔,对液体有强烈的吸收性能。市售滤纸分为普通滤纸、定性滤纸、定量滤纸等。实验表明,3种滤纸没有明显的差异,考虑到价格因素,本实验选用普通滤纸作 载体进行实验。

实验时,将滤纸剪成20 mm×30~40 mm条形,或根据实验需要剪成25 mm×25 mm方形等形状备用。

1.3 滤纸实验的基本操作

用镊子取一小片备用滤纸,用毛细滴管滴加1~2滴A试剂于滤纸上。当试剂量较小时,由于滤纸的强吸水作用,会使液滴几乎“消失”,此时,用另一毛细滴管取适量的B试剂滴加在A试剂处,观察实验现象……当试剂量较大时,如滤纸的吸水作用不足以使液滴消失时可采取辅助方法,即用镊子镊着滴有A试剂的滤纸在酒精灯上小火烘烤(烘烤时宜晃动滤纸),经适度烘烤后,用另一毛细滴管取适量的B试剂滴加在A试剂处,观察实验现象……对灵敏度较高的化学实验也可以用毛细管将A试剂点在滤纸上进行实验,当采取点样方式操作时,样品试剂量更少,约为0.004 mI /点。

2 滤纸实验与常规试管实验对比

实验表明,有许多实验可以由常规的试管实验改为滤纸实验。鉴于篇幅的原因,本文仅列出对环境影响较大的或试剂较贵的部分实验项目,见表1。表中所列“常规试管实验操作”实例选自目前通用的化学实验教科书,表中所列“滤纸实验操作”为本研究改进方案的实验结果。

3 滤纸实验与点滴板实验、微型实验的对比

实验表明,滤纸实验比许多点滴板实验、微型实验可更有效的减少实验试剂用量。鉴于篇幅的原因,本文仅列出部分实验项目,见表2。表中所列“点滴实验”、“微型实验操作”实例选自目前通用的化学实验教科书,表中所列“滤纸实验操作”为本研究改进方案的实验结果。

4 滤纸实验的特点

从表1、表2所列滤纸实验实例不难看出,滤纸实验具有如下特点:

(1)试剂用量少,实验成本低。滤纸实验试剂用量仅为常规实验的十几分之几甚至是百分之几,有些滤纸实验比“点滴板实验”、“微型实验”所用试剂量更少,也更具有优势。另外,经测算,滤纸实验所用滤纸的消耗成本比试管实验所用洗涤水的消耗成本低。

(2)滤纸实验无需洗涤,操作简便、方便,且实验在滤纸上进行便于观察。

(3)滤纸的吸水作用及火的烘烤作用实际上可起到对试样的“浓缩”作用,从而可提高化学反应的灵敏度。由于灵敏度的提高,滤纸实验项目在“减量化”的同时还可以采用“低浓度化”进一步减少试剂用量。

(4)滤纸实验无废水排放。而实验所产生的含化学物质的滤纸量少且为固体废弃物,处理方便,有利于环境保护。

(5)滤纸实验除了可替代部分试管实验外还可以进行一些其他实验改进。如进行原电池实验、钠和水反应的实验 、气体分子运动实验等。

滤纸实验虽有上述优点,但并不是所有的试管实验都可改成滤纸实验,滤纸实验主要适应实验现象变化较明显的性质实验。另外,试管实验所具有的许多优点滤纸实验却无法具有。

5 结论

综上所述,滤纸实验具有试剂用量少,实验成本低,操作简便、方便,无废水排放,有利于环保等特点,是绿色化学的典范,值得研究、提倡与推广。

相关信息
没有相关内容
观后心情
感动 同情 无聊 愤怒 搞笑 难过 高兴 路过