用牛皮紙做滲析分離實驗

摘要:利用生活中容易找到的材料和普通化學儀器，經過簡單處理完成滲析實驗，可以簡化實驗操作、降低實驗成本、提高實驗成功率。

關鍵詞:滲析實驗改進;半透膜;牛皮紙

文章編號:1005-6629(2010)08-0021-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:C

1 問題的提出

新課標人教版化學選修6《實驗化學》和生物必修1《分子與細胞》的教學內容中都有滲析分離(滲透)實驗，但在實際教學過程中發現，教材中的實驗裝置不易組裝(主要是半透膜的袋子不容易做)，另外羊皮紙或玻璃紙在城鎮、鄉村也不易買到。經查閱資料，在二十世紀九十年代各種教學刊物上發表過多篇關于滲析實驗的改進文章，其中使用雞蛋內膜的較多，還有用動物腸衣、膀胱膜等在市場上也不易購得。2010年3月，田長明老師的一篇文章中又介紹了用“在濾紙上涂膠水”的方法自制半透膜，經筆者試用，該方法存在容易粘連、成本較高等缺點。廣西陸英麟老師曾發表過一篇使用牛皮紙做半透膜的文章，可惜文章太簡短，一些操作方法描述的不是很詳細，所以，我們在此基礎上對滲析實驗進行了深入研究和改進。

2 實驗的改進

2.1牛皮紙的處理

由于造紙過程中因工藝原因必須添加AlCl3等多種無機鹽和有機物，包裝用牛皮紙自身在蒸餾水中的浸出液顯棕黃色且含有Cl-、SO42-等離子，這些對滲析分離實驗都有影響，故包裝用牛皮紙不能直接作為半透膜使用。經過反復實驗，我們發現可以先把牛皮紙(不能選用附有塑料膜的牛皮紙)在稀鹽酸(或很稀的硝酸)中浸泡1小時左右，再小心地用自來水漂洗幾次，然后用蒸餾水浸泡幾分鐘并換水浸泡2～3次，最后取出晾曬。待牛皮紙半干時取來使用，此時牛皮紙中可溶性雜質已基本除去，且紙張本身既不像干燥時硬挺，本身也有一定的韌性，便于組裝滲析裝置。

2.2實驗裝置的改進。

鑒于半透膜袋子不易做嚴密， 且在水中強度低、易破損的問題，我們把滲析裝置改進如下:

(1)用鉆頭在一個小膠塞上打孔，孔深度約為膠塞高度的一半。

(2)把膠塞安裝在干燥管的細管一端，從干燥管粗口一端倒入欲提純的膠體。

(3)剪下大小合適的一塊處理好的牛皮紙，用細線將其緊緊扎在干燥管粗口端，密封管口(如圖1所示)。

(4)用銅絲按照圖2的形狀折一個架子，注意銅絲環狀部分的直徑要比干燥管的粗管直徑大且比干燥管球狀部分直徑小，架子折好后放入小燒杯中。這樣做可以防止半透膜和燒杯內壁接觸致使半透膜破損。

(5)向燒杯中注入適量蒸餾水，將干燥管粗管端朝下放在燒杯中的銅絲架上，一段時間后可以通過檢驗水中的溶質種類來驗證半透膜的透過性，或換水繼續用滲析法提純膠體，整套裝置如圖3所示。

3 使用效果和說明

(1)上述裝置中放入淀粉膠體和NaCl溶液，2～3 min后從燒杯中取液分別用AgNO3溶液和碘水進行檢驗，可以證明Cl-可以通過半透膜而淀粉不能，現象非常明顯。

(2)實驗操作非常簡便，成功率高。經測試，相同條件下若使用玻璃紙做該實驗需要6～8 min，實驗耗時約是改進后的3倍。

(3)若需進一步縮短實驗時間，可以使用較濃的NaCl溶液，以增加半透膜內外的滲透壓，提高滲透速度。

(4)用牛皮紙制作半透膜，取材方便、經濟，制作簡單。若做學生實驗需大量使用，只要用大一些的容器，一次可處理多張牛皮紙(但也不能太多，紙張之間需以玻璃管或其他物品隔開，便于使每張紙中的可溶性物質溶出)。

(5)若幾天內多次使用，可將牛皮紙浸沒在盛有蒸餾水的燒杯中保存。不過使用幾次之后，會有較多的膠體粒子附著在牛皮紙表面，將使滲析速度大大減緩，此時須更換牛皮紙。

(6) 若能夠到菜市場找到合適的魚鰾，橫向剪斷后可以代替牛皮紙，甚至可以不用細線捆扎(魚鰾有彈性)，效果也很好。

參考文獻:

[1]陸英麟. 用牛皮紙做膠體溶液的滲析實驗[J]. 教學儀器與實驗. 1996，(5):8.

[2]廖姬莉， 陳石夫. 關于滲析實驗的改進[J]. 教學儀器與實驗. 2004，(7～8):34.

[3]田長明. 從常規走向平常的實驗改進[J]. 中學化學教學參考. 2010，(3):34～35.