渾水變清
在河流入海的地方,常常有一些叫三角洲的陸地,這些陸地是怎樣形成的呢?為了弄清這個問題,不妨做一個實驗。
在一個茶杯中放入一些泥土和水,充分攪拌後,使其靜止。待大顆粒沉澱後,把上層混濁的水倒入另一個茶杯中。然後把明礬研成粉末放到杯子裏攪拌幾下,過一會兒,原來渾濁的水就變得清澈透明了。
原來水中的那些小泥土微粒都帶有負電荷,當它們彼此靠近時,由於靜電斥力,總是使它們分開,沒有機會結合成較大的顆泣沉澱下來,所以就會在很長時間內在水中懸浮,甚至幾天也不能沉下來。
當加入明礬後,明礬和水發生化學反應,生成了一種白色的絮狀沉澱物叫氫氧化鋁,和帶有正電荷的粒子。當它與帶負電荷的泥、沙相遇時,正、負電荷就彼此中和。這樣,不帶電荷的顆粒就容易聚結在一起了,而且,聚結後顆粒越來越大,終於會克服水的浮力而沉入水底,水也就變得十分清澈了。
從這個道理中,我們就能解釋河流入海處三角洲的成因了。河水裏帶有大量的泥沙,當它流入海口的時候,流速減慢了,大顆的泥沙就自動地沉下來,那些小顆粒的泥沙在海水中的食鹽、硫酸鎂等帶正電荷的物質的作用下,電荷抵消,變成不帶電的顆粒而沉澱下去,天長日久,就變成了三角洲。
燒不斷的麻繩
麻的主要成分是碳、氫、氧等元素。在加熱時,借助於空氣中的氧氣,是很容易燃燒的。有什麼辦法能使它燒不斷呢?
在一個空罐頭瓶內加上熱水,然後放入磷酸鉀,或者磷酸鉀、磷酸鈉等可溶性的磷酸鹽,製成較濃約30%左右的溶液,再把30厘米左右長、毛衣針粗細的新麻繩放在製得的溶液中浸透,取出後晾幹。把晾幹了的麻繩浸在濃度為3%的明礬或硫酸鉀鋁溶液裏,浸透後再取出晾幹。這樣,這根繩任憑你放在火上燒,怎麼燒也不會斷的。
為什麼麻繩浸過磷酸鉀和明礬溶液以後就燒不斷了呢?從上麵的實驗中我們知道,燃燒是一種比較常見的化學反應。在通常情況下,燃燒必須具備三個條件:一是可燃性物質;二是支持燃燒的氧;三是達到著火點的溫度。
因為磷酸鉀和明礬都不是可燃性物質,它們不能支持燃燒。把麻繩浸在用這兩種物質製得的溶液裏,磷酸鉀和硫酸鉀鋁的分子就沉澱在纖維的外麵,形成一種保護層,把易燃的炭、氫、氧組成的纖維素和空氣隔開,火焰也不能直接接觸它,用火去點時就不再燃燒,當然也就燃不斷了。
巧寫“情報”
白紙一張、白醋或洋蔥頭、幹淨毛筆一支、酒精燈或蠟燭。
用白醋或洋蔥汁在白紙上寫字,幹燥。寫過字的地方對著火焰烘,並不斷移動,待字顯現為止。
原因是有機酸和紙發生化學反應生成了燃點低的化合物,在火上烘時發生了不冒煙、不發生的緩慢氧化反應。
氣候圖
有一種既簡便、又有趣的製作一種氣候圖片的辦法。找一張吸水性比較好的白紙,在紙的下半部用水彩畫出綠色的草原。再用另一支毛筆把1M氯化鈷溶液均勻地塗刷在白紙的上半部,然後把這張圖放在爐火上烘烤,或者把它放在酒精燈火焰上微熱,直到紙的上半部變成藍色為止,如果藍色不深,可以再塗刷和烘烤幾次。
這時,你所畫的氣候圖片就變成了蔚藍色的天空下展示出一片茫茫的大草原。這蔚藍色的天空就是無水氯化鈷顯示出來的顏色。
每當空氣中的溫度增大到一定程度時,藍色的CoCl2就會吸水轉成玫瑰色的CoCl2?6H2O,氣候圖片上蔚藍色的天空也就變成粉紅色了,它警告我們,空氣中的溫度增大了,或者說,可能要下雨。
等到天氣變晴,空氣中的濕度減少了,我們又能看到茫茫的大草原上無邊無際的藍天了。
土豆上作畫
土豆若幹個、市售碘酒一瓶、配製一定量的飽和硫代硫酸鈉溶液,毛筆兩支、小刀一把。
將土豆去皮或切開後,用一支幹淨毛筆蘸取碘酒塗在切麵上,略幹。再用另一支幹淨毛筆蘸酸取飽和硫代硫酸鈉溶液在切麵處作畫。
在土豆切麵上塗碘酒後,切麵顯藍色。在顯藍色的切麵上用硫代硫酸鈉飽和液作畫處顯白色。顯示了藍底白色畫麵。
土豆中含有較多的澱粉,澱粉遇碘呈藍色。硫代硫酸鈉與碘因發生化學反應而顯白色。
變形雞蛋
把一個比較小的雞蛋,放在一小碗鹽酸裏,不時轉動雞蛋,讓雞蛋殼與鹽酸充分作用。幾分鍾後,鹽酸就會把雞蛋殼都溶解掉,使雞蛋變成一個很軟的被一層薄膜包圍起來的蛋白和蛋黃。雞蛋殼的成分是碳酸鈣,它在鹽酸的作用下會全部溶解。
雞蛋殼被溶解後,小心地將碗傾斜,慢慢地把碗裏的鹽酸倒在另一個瓶內,以供做下一實驗用。在碗內換進清水,再把水倒掉,這樣反複幾次,直到把雞蛋表麵的鹽酸和碗裏殘存的鹽酸都洗掉為止。清洗時一定小心,不要把雞蛋表麵的薄膜弄破。
清洗以後,在碗裏倒滿水,把這個柔軟的雞蛋泡在水中,注意不要把蛋蓋沒,你會看到,雞蛋在漸漸地腫脹。這個過程雖然很慢,不能在幾分鍾內立刻顯示出效果,但是如果每隔一個小時觀察一下,就會發現雞蛋變大了一點。過了一天以後,你會看到這個比較小的雞蛋變成一個很大的雞蛋。這是細胞膜滲透造成的。
巧辨棉、羊毛和滌綸纖維
棉纖維的成份是纖維素,它是由碳、氫、氧組成的高分化合物,其中含有很多個葡萄糖單元。
羊毛纖維的成份是蛋白質,它是由a-氨基酸組成的,其中除了碳、氫、氧以外,還含有氮和少量硫。
滌綸纖維也叫的確良,是由人工合成的高分子化合物製成的,所以稱為合成纖維。
這三種纖維燃燒時情況不同,由此可將它們區別開來。在棉布上抽出一根棉紗纖維放在酒精燈火焰中燃燒,不容易燒著,燒完後留下的是灰燼。
取一小段純羊毛毛線,放在酒精燈火焰中燃燒,也能燒著,但燃燒時產生焦臭味,這種臭味類似於毛發或羽毛燒焦時產生的氣味。這是因為它含有蛋白質的緣故。
從純滌綸衣料或滌綸織成的彈力呢中抽出一根纖維,放在酒精燈火焰內燃燒,立即燒著且燃燒時纖維卷曲,最後熔化成小球。這是由於滌綸等合成纖維的原料都是高分子聚合物,它們的熔點都比較低,所以燃燒時會熔化成小球。
如果找不到純滌綸的衣料,也可以用錦綸纖維的尼龍繩、尼龍線或破的尼龍襪中抽出的纖維來做試驗。錦綸纖維與滌綸纖維一樣,也是合成纖維,因而燃燒時也會卷曲,並化成小球。
美麗的蝴蝶
取4個燒杯,倒入熱水。然後分別往4個杯中逐次放入明礬、硫酸銅、鉻酸鉀和重鉻酸鉀,並用玻璃棒或竹筷攪拌,一直到固體物質不能再溶解為止。再用4根鐵絲彎成4隻“蝴蝶”,懸掛在製得的溶液中間。
隨著飽和溶液溫度的下降,上述四種物質的晶體便不斷地凝積在鐵絲上,於是白色、深藍色、黃色和橙色的四隻蝴蝶就逐漸形成了,毛絨絨的非常美麗。注意,因為鉻酸鉀和重鉻酸鉀都是重金屬鹽,有劇毒,切不能入口,做完實驗後要認真洗手。
這個實驗的原理很簡單,明礬、硫酸銅、鉻酸鉀和重鉻酸鉀在水中的溶解度隨著溫度的上升而增加,也隨著溫度的降低而降低。因此在熱水中很容易溶解,並且會很快達到飽和。當放進冷鐵絲彎的蝴蝶後,溫度開始下降。於是溶解度也隨之減小,晶體開始析出,便逐漸凝積在鐵絲上了。
這個實驗成敗的關鍵,在於選好藥品。對於溫度稍有下降,而物質的溶解度就會下降很多的藥品,做這個實驗效果最好。
根據溶解度和溫度的關係,化學工業部門往往把一些不純的物質溶解在某種溶劑中,利用降低溫度或蒸發的辦法,進行重結晶而獲得純淨的物質。
星光燦爛
很多人都喜歡看焰火,有一類焰火像一閃一閃的星光一樣,很引人注目。這是一種最簡單的焰火,隻要有點鋁粉或鎂粉,在家裏也可以做。
天黑時,先把酒精燈點著,如果沒有酒精燈,也可以用蠟燭火,最好把屋子裏的電燈關掉,然後慢慢地把鋁粉或鎂粉,撒在火焰上,就會產生一閃一閃的炫目的星光,但它比真的星光要亮得多了。這是因為鋁粉燃燒時,生成氧化鋁粉末,就會發出強烈的閃光。
做實驗時要注意每次撒的鋁粉不要太多,慢慢地撒。
馬鈴薯製澱粉
馬鈴薯裏麵含有大量澱粉。這裏講一種取出澱粉的方法。你就可以用取出來的澱粉做實驗了。
取兩隻大馬鈴薯削皮、搗碎,將一手帕的四隻角提起來做成袋狀,把搗碎的馬鈴薯放進去。先將這一袋碎馬鈴薯浸入半碗水中,然後拿起來用力擠壓。這樣反複擠壓幾次,碗裏的水就混濁了。
讓這碗水放幾分鍾,碗底就會有一層白色的東西沉澱下來。輕輕將碗裏的清水盡量倒幹淨,然後把碗擱在一邊,讓其餘的水分慢慢揮發。
剩下來的白色粉末就是澱粉。拿出一點點滴上一滴碘酒試一試,其餘的澱粉留待下次實驗再用。
澱粉是一種具有多種用途的物質。它是一種供給人們能量的食物。玉米、小麥、黑麥和大米等食物中,都含有大量澱粉。在人體內,這些澱粉要先經過化學變化,轉化成一種酪類,才能被吸收。
洗衣店裏用澱粉來漿衣服,使衣服挺括。澱粉還用於紙張、膠水、炸藥和其他許多東西的製造上。
除墨跡
如果你不小心把紅、藍墨水,紅、藍色圓珠筆油或蓋圖章用的紅、藍色印油沾在衣服上,是很難用肥皂或洗衣粉洗淨的。這時可以用酸性高錳酸鉀溶液除去這一類汙跡。
高錳酸鉀是家庭中常用的消毒劑,很容易從藥店裏買到。用時須把它配成0.1M溶液,質量百分比濃度約為2%,還要在溶液裏加硫酸,這樣便配成了高錳酸鉀溶液,每10毫升高錳酸鉀溶液加幾滴濃硫酸。然後把酸性高錳酸鉀溶液滴在汙跡處,紅、藍墨水等汙跡就會消失。
為什麼高錳酸鉀溶液能褪色呢?因為紅、藍墨水,印油和圓珠筆油都是用染料配成的,而紅、藍色染料都是有機化合物,容易被高錳酸鉀氧化,變成無色的物質。
在紅、藍墨水等汙跡消失以後,上麵會留下過剩的高錳酸鉀溶液,它是紫色的。如果不把它除掉,則會在衣服上造成新的汙跡。除去高錳酸鉀的辦法是在上麵滴幾滴3%過氧化氫溶液,也可用醫用的雙氧水,它具有還原性,能把紫色的高錳酸鉀還原為無色的硫酸錳。
最後,在衣服上的汙跡被除去以後,還要用清水把衣服洗一下,以除去衣服上殘留的化學藥品。
引蛇出洞
看到過蛇出洞的人想必是很少的。一般人遇見蛇總有幾分懼怕,膽小的人更會心驚膽戰,誰還敢專門等在洞口,去引蛇出洞呢!不過,我們倒可以讓你看一看“蛇”是怎樣從洞裏鑽出來的,並且保證這條“蛇”不會傷害你。
把7克糖、7克重鉻酸鉀和3.5克硝酸鉀分別磨成很細的粉末,注意一定要分開磨,再細心地把它們混合均勻,並用一張錫紙將混合物包成一個小包。包不宜太大,也不要把混合物包得太緊。如果沒有錫紙,則可以用聚乙烯塑料薄膜代替。然後將裝好混合物的紙包或薄膜包,放進一個用硬紙板卷成的紙筒內。紙筒要稍微大一些,使裝混合物的紙包能在裏麵自由移動。
把紙筒放在水泥地上,將紙筒的一頭點著,等到裏麵的錫紙包或薄膜包燒著後,你就會看到一條“蛇”慢慢地從洞內扭曲著爬出來。最後在地麵上會躺著一條形象逼真的半尺長的死“蛇”。