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一组生活中的丁达尔效应实验

来源:合肥市教育局教研室作者:万胜 点击:所属专题: 丁达尔效应
丁达尔效应是胶体中分散质微粒对可见光(波长为400--700nm)散射而形成的。它在实验室里可用于胶体与溶液的鉴别。很多资料都介绍生活中的牛奶、豆浆、米粥、墨水等是胶体,但是在进行丁达尔效应实验时,往往实验难以成功。我们经过实验探究,掌握了一组生活中有关丁达尔效应

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    丁达尔效应是胶体中分散质微粒对可见光(波长为400--700nm)散射而形成的。它在实验室里可用于胶体与溶液的鉴别。很多资料都介绍生活中的牛奶、豆浆、米粥、墨水等是胶体,但是在进行丁达尔效应实验时,往往实验难以成 功。我们经过实验探究,掌握了一组生活中有关丁达尔效应实验内容,现作介绍。这组生活中有关丁达尔效应实验,可以作为教师演示实验,也可以作为学生探究实 验,同时也可以作为学生家庭实验,让简单的化学实验走进家庭,让学生感到生活中处处有化学,提高学习兴趣。

1丁达尔效应实验设计

    在洁净的小烧杯(或玻璃杯)盛100 mL自来水,用激光笔(或者一束平行光线)照射烧杯中的水,在与光线垂直的方向进行观察,没有明显现象。向烧杯里加入5---10滴普通饮用鲜牛奶,搅 拌,溶液显浅乳白色,用激光笔照射烧杯中的混合物,在与光线垂直的方向进行观察,看到混合物中有一条光亮的“通路”,即丁达尔效应。现象明显,方法简单。

    按照上述的实验操作,向洁净的盛有100 mL自来水小烧杯,分别加入下列物质,充分搅拌,进行丁达尔效应实验,都能产生现象明显的光亮的“通路”。

序号

加入物质名称

加入液体体

积/滴

   注意事项

1

普通饮用鲜牛奶

5—10滴

加30滴以上较多牛奶,溶液呈现乳白色,观察不到光亮的“通路”

2

普通饮用鲜豆浆

10—30滴

加60滴以上较多豆浆,溶液呈现白色,观察不到光亮的“通路”

3

普通米粥上面的米汤

20—50滴

要充分搅拌,让米汤溶解,形成均匀的混合物

4

蓝黑墨水(用的是上海墨水厂生产的“英雄”牌墨水)

1—2滴

加5滴以上较多蓝黑墨水,溶液呈现蓝色,实验难成功

5

红墨水(用的是上海墨水厂生产的“英雄”牌墨水)

30—80滴

要充分搅拌,形成均匀的混合物

6

普通肥皂水

10—30滴

普通肥皂加入温水浸泡,搅拌,得到肥皂水

7

普通洗衣粉溶液

10—30滴

普通洗衣粉加入温水浸泡,搅拌,得到洗衣粉溶液

8

洗发露(用的是海飞丝去屑洗发露)

2---3滴

要充分搅拌,让洗发露溶解,形成均匀的混合物

9

沐浴露(用的是力士舒缓静肤浴露)

2---3滴

要充分搅拌,让洗发露溶解,形成均匀的混合物

 

    上述实验物品,虽然是我们选择使用的,但是用其他品牌的类似物品进行实验,也会得到同样的效果。实验时要注意物品的用量,在一定的范围内会得到满意的效果。


2、实验说明

    2、1 实验用品

    在家中进行实验时,可以用玻璃杯代替烧杯,用筷子或细的饮用牛奶用的塑料管代替玻璃棒搅拌溶液,用细的饮用牛奶的塑料管代替胶头滴管。

    取溶液时,将干净的塑料管插入溶液里,溶液进入塑料管约1/3处。弯折塑料管的上部分,并按紧弯折处,取出塑料管,溶液存留在塑料管中。将塑料管斜放在玻璃杯口上方,慢慢松开塑料管弯折处,让溶液一滴一滴地进入到玻璃杯中。

    激光笔可以从卖电子产品的商店或柜组购买。激光笔用的纽扣电池,不用时要及时取出,电池要一个一个分开保存,以免相互接触跑电,下次不能用。

    2、2  蛋白质水溶液

    日常生活中的牛奶、豆浆都含有丰富的蛋白质。牛奶营养成份:每100g牛奶约含水分87g,蛋白质3.3g,脂肪4g,碳水化合物5g等。豆浆享有“植物奶”的美誉,其中不仅富含人体必需的植物蛋白和磷脂,还含有维生素B1、维生素B2、烟酸及铁、钙等营养素。

    蛋白质的相对分子质量在10 000---1 000 000之间,粒子的大小在1 –-100 nm 之间,因此含有大量蛋白质的水溶液,如牛奶、豆浆等具有胶体的性质,在一定条件下能够形成丁达尔效应。

    2、3 肥皂和洗衣粉

    肥皂是脂肪酸金属盐的总称。一组生活中的丁达尔效应实验高级脂肪酸钠中的脂肪酸碳原子数一般为10-18,金属主要是钠或钾等碱 金属。洗衣粉的主要成分是十二烷基一组生活中的丁达尔效应实验苯磺酸钠,具有很好的去污作用。脂肪酸钠、十二烷基苯磺酸钠等在水溶液中能够形成胶体,能产生丁达尔效应。同理含有肥 皂、洗衣粉一类的洗发露、沐浴露等也能够在一定条件下形成丁达尔效应。

    2、4 蓝黑墨水

    蓝黑墨水,又称鞣酸铁墨水,是由变黑持久不褪色成份、色素成份、稳定剂、抗蚀剂、润湿剂和防腐剂等组成。变黑持久不褪成份:主要是鞣酸(C4H10O9)、没食子(C7H6O5H2O)和硫酸亚铁(FeSO4) 等成分彼此化合,生成鞣酸亚铁和没食子酸亚铁,氧化后都变成不溶性的高价铁,即鞣酸铁和没食子酸铁,前者增强耐水性,后者增强变黑性,这样使墨水耐水、变 黑,颜色持久不褪。墨水中的色素成份:目前常用的是酸性墨水蓝和直接湖蓝染料,墨水蓝是墨水的主色,水溶液遇酸不变质,但遇碱则变为棕色。墨水具有胶体的 性质。

    2、5  胶体和浊液

    胶体溶液能够发生丁达尔现象,而能够发生丁达尔现象的液体不一定都是胶体。

    当一束光线穿过泥水时,到底有没有丁达尔现象呢?当泥水不是太浑浊时,可以看到有丁达尔现象。这是什么原因呢?是因为泥水并不是一个简单的分散体系,它是 一种比较复杂的分散体系。泥水中既包含有悬浊液,又包含有土壤胶体,还包含有真溶液。当泥水乳浊液中分散质微粒直径接近于10-7m时,也有可能发生散射 现象。

    在教学中,对于泥水和一些乳浊液有没有丁达尔现象这类问题,要向学生交代清楚,丁达尔现象是胶体的重要性质。纯粗分散体系(悬浊液和乳浊液)一般是没有丁达尔现象的。但是,一些常见的悬浊液(如泥水)或乳浊液可能会有丁达尔现象。要讲清它们产生丁达尔现象的原因。

(责任编辑:化学自习室)
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