勤探究抓變質兇手，出奇招“保”石灰溶液

陽坤志

摘要：實驗中，最令人頭痛的是實驗材料的變質.一次偶然的機會我發現石灰水變質的問題.為了減少石灰水（氫氧化鈣溶液）等試液變質，大家各出奇招.本次探究，我親手實踐，粗略計算，簡易取材，最終通過采用油層成功“保衛”了石灰水.

關鍵詞：親手實踐 粗略計算 低消耗 高效率

為了讓我們對各種反應現象有所了解，老師準備了一節實驗課，并讓我去幫忙拿石灰水.實驗桌上的石灰水有些渾濁，我想到了老師上課寫的化學方程式，是石灰水和空氣中的二氧化碳反應了嗎？查了書本后，我了解到空氣中的二氧化碳含量只有0.04%，石灰溶解度僅為0.15左右，且反應消耗的二氧化碳和石灰質量比是44∶100，所以我決定設計一個方案來“保衛”石灰水.

一、準備工作

探究如何保衛石灰水之前，我需要首先計算出石灰水變質所需空氣體積.于是我首先進行了第一次嘗試實驗.

實驗材料：海苔包裝中的干燥劑（浸水）、吸管足量、打氣筒一只.

實驗過程：將石灰輕輕放入水中用筷子攪拌后用打氣筒打了數十下，石灰水沒有變渾濁.經思考后，猜測是石灰水濃度不夠.向石灰水里用吸管吹氣，石灰水依然沒有渾濁.

反思：查資料后了解到石灰水要靜置一晚.第二天，我的同學告訴我，他昨天做這個實驗，成功了，但是卻用打氣筒打了很久.但是，實驗室里的渾濁石灰水怎么解釋，真的需要這么多空氣嗎？思考良久，我上網看視頻，突然發現，將純二氧化碳氣體通入水中時，由于氣體在水中快速上升，無法完全被吸收，導致效果變差.空氣也是這樣，在細口瓶里，空氣中的二氧化碳得以和石灰水完全反應，但是打氣筒打進的空氣中，二氧化碳無法和空氣充分反應.要想充分反應，又想加快速度，我想到了增加接觸面積.于是，我有設計了另一套試驗方案.

實驗材料：石灰水（足量）、吸管足量、一只250毫升透明飲料瓶、2只小玻璃杯.

實驗過程：我先用嘴吹氣檢驗出石灰水質量合格，再將少量石灰水裝入飲料瓶，蓋緊瓶蓋，搖晃并使液體與空氣接觸面積盡量增大.通過擠壓、放松軟塑料瓶換氣.最后再將實驗組和對照組各倒入玻璃杯觀察.搖晃三次，溶液便變渾濁了，再取等量溶液，繼續試驗，發現搖晃兩至三次即可變渾濁.

實驗結論：除去溶液體積和換氣的不均勻性，大約每次消耗200毫升空氣，按平均算，僅僅只要和500毫升左右的空氣反應，即可使50毫升左右的石灰水完全變渾濁.可知，如果開蓋次數太多，極易使石灰水渾濁.

二、籌劃保衛計劃

經過一番實驗后，“安保”意識得到了強化，靈感如雨后春筍般冒了出來.一開始，我想到了我以前存放鐵粉的辦法，將鐵粉和硅膠干燥劑存放在一起，硅膠干燥劑吸收水分保證鐵粉不生銹，要用鐵粉時再用電磁鐵將它吸出來.同理，是不是存放石灰水是也可以用同樣的方法呢？目前已知吸收二氧化碳能力最強的是氫氧化鈉溶液，本來是很好的一種原料，但是由于密度比石灰水大，無法真正達到保護作用.過氧化鈉又是固體，極其不便.于是，我又陷入困境之中.

在整整過了三天之后，一個陽光明媚的周末，幸運之神終于眷顧我了，課時集訓上的一項作業指出了用油層隔絕空氣的辦法.我欣喜若狂，趕緊回家試了試，小心地將油倒進溶液中，制成不透氣的油膜.靜置……一星期……兩星期……實驗成功！

但是，還有另一個問題急需解決，怎么從油層下取出石灰水呢？聯想起我之前做的一個虹吸現象的實驗，把一根吸管插入水中并裝滿水，將取水處略低于吸水處.神奇的現象發生了，雖然吸管頂端高于吸水端，但是水依舊從下運到上，再到下面.因為大氣壓的作用，后端水柱重力大于前端，導致前端水柱被“拖拽”.利用虹吸效果，可以將油層下端的石灰水溶液取出，且可以一次性取很多.

如果每次需要取大量石灰水，最好用傳統的木塞，如果每次只需取少量石灰水，最好用油層.

三、收獲與反思

生活中總是存在設計的弊端，我們不能只是容忍這種弊端，而應要求把誤差減到最小，舒適度提到最高，所以我們應當觀察生活中平凡的細節，從細節發現真理，發現疑問.

這樣不僅能積極開動腦筋，發揮拓展思維，也能深度消化知識，把書讀透、讀厚，提高計算能力和知識素養.