應(yīng)用雞蛋膜的過濾滲析一體裝置

深圳外國語學(xué)校(518083) 周 瑤

1 實驗裝置及其制作

1.1 制作材料

生雞蛋、50 mL燒杯、鑷子、塑料漏斗、泥三角、結(jié)晶皿(或者其他容器)、礦泉水瓶、2 mol/L鹽酸。

1.2 制作方法

(1)用鑷子輕輕將生雞蛋鑿1個小孔，將雞蛋的蛋液倒出并洗凈。

(2)把雞蛋殼放在50 mL小燒杯上，向小燒杯中添加2 mol/L的鹽酸，直到剛好能淹沒下半部分蛋殼。為了防止雞蛋殼被氣泡沖開，可以在雞蛋上放置1個泥三角或者其他重物，如圖1所示。

圖1 雞蛋殼與鹽酸反應(yīng)

(3)放置一夜后將雞蛋殼取下，用水洗干凈外面的殘留物，可以看到雞蛋已經(jīng)露出了一部分雞蛋膜，如圖2所示。

圖2 制備好的雞蛋膜

(4)將泥三角的鐵支架折彎后掛在結(jié)晶皿上，再把雞蛋殼放在泥三角上，塑料漏斗插入雞蛋殼上方的洞里，如圖3所示，可得到初步的裝置。為了增加漏斗的穩(wěn)定性還需要制作一個固定器。取1個塑料瓶，去掉頭部和底部，取中間部分剪出3個支腳后套住泥三角，用于固定漏斗。最終過濾滲析一體裝置如圖4所示。

圖3 初步裝置

圖4 搭建好的裝置

2 教具使用方法

(1)配制混合分散系。取2 mL飽和FeCl3溶液于試管中，加入少許NaOH溶液配制成Fe(OH)3濁液，同時該濁液里也含有多余的FeCl3溶液。繼續(xù)向試管中加入約2 mL新制的Fe(OH)3膠體，可得到Fe(OH)3膠體、濁液和FeCl3溶液的混合分散系。

(2)向結(jié)晶皿中加入蒸餾水沒過泥三角。沿著玻璃棒向漏斗中注入適量混合分散系，靜置等待其過濾完畢，大約需要3 min。

(3)過濾完畢后，觀察濾紙上殘留物的顏色狀態(tài)，可證明濁液不能透過。用吸管取出雞蛋殼內(nèi)部液體于試管I中，然后取部分結(jié)晶皿中液體于試管II中，用激光筆分別照射2只試管，可觀察到試管I有丁達(dá)爾現(xiàn)象，試管II看不到明顯現(xiàn)象。可證明膠體可以透過濾紙但不能透過雞蛋膜。

(4)向試管II中加入AgNO3溶液，觀察到有白色沉淀。再觀察結(jié)晶皿中溶液的顏色，可以看到已經(jīng)變成黃色。由此可證明溶液中的離子可以通過濾紙和雞蛋膜。

3 教具設(shè)計特點

(1)核心材料來源生活，方法簡單可行。

膠體滲析實驗中最主要的器材是半透膜，常見的半透膜包括玻璃紙、雞蛋殼膜、豬膀胱等(玻璃紙和豬膀胱在市場上不易買到)，對大多數(shù)教師而言最容易獲取的材料就是雞蛋殼膜。但有些教師通常是將雞蛋敲碎，用手慢慢剝離雞蛋殼，該方法很容易導(dǎo)致雞蛋膜破裂，且后續(xù)向膜中滴加液體也不方便。所以為了保留雞蛋殼膜的完整性，筆者采用了“鹽酸半浸泡法”反應(yīng)掉一半蛋殼，保留一半蛋殼(便于滴加液體)。為了縮短浸泡時間，也可以用4 mol/L的鹽酸，大約浸泡20 min即可，浸泡期間要不停地轉(zhuǎn)動雞蛋殼增加反應(yīng)速率，同時防止鹽酸使雞蛋膜變性。制作好的雞蛋膜只需要保存在蒸餾水中，且隨時可用。

(2)過濾和滲透裝置一體設(shè)計

為了研究膠體與濁液、溶液的區(qū)別，通常需要分別做過濾實驗和滲析實驗，比較浪費時間。本教具在過濾的同時完成了滲析實驗，節(jié)約了課堂教學(xué)時間。同時，該一體化設(shè)計裝置，能夠更加直觀地將3種分散系一次性進(jìn)行對比，并逐一分離，教學(xué)效果更好。

4 結(jié)語

由于缺少半透膜，大多數(shù)一線教師進(jìn)行膠體性質(zhì)授課時會選擇播放視頻。相比觀看視頻，該一體裝置更加直觀地展現(xiàn)了膠體與溶液、濁液的差異，更能鍛煉學(xué)生的邏輯思維和現(xiàn)象分析能力。且雞蛋這樣常見的物質(zhì)居然變成了半透膜，也增加了課堂的趣味性，加強了化學(xué)與生活的聯(lián)系。本教具制作材料易得，制作過程簡單，解決了教學(xué)中的實際問題，可在教學(xué)中推廣使用。