勤探究抓变质凶手，出奇招“保”石灰溶液

阳坤志

摘要：实验中，最令人头痛的是实验材料的变质.一次偶然的机会我发现石灰水变质的问题.为了减少石灰水（氢氧化钙溶液）等试液变质，大家各出奇招.本次探究，我亲手实践，粗略计算，简易取材，最终通过采用油层成功“保卫”了石灰水.

关键词：亲手实践 粗略计算 低消耗 高效率

为了让我们对各种反应现象有所了解，老师准备了一节实验课，并让我去帮忙拿石灰水.实验桌上的石灰水有些浑浊，我想到了老师上课写的化学方程式，是石灰水和空气中的二氧化碳反应了吗？查了书本后，我了解到空气中的二氧化碳含量只有0.04%，石灰溶解度仅为0.15左右，且反应消耗的二氧化碳和石灰质量比是44∶100，所以我决定设计一个方案来“保卫”石灰水.

一、准备工作

探究如何保卫石灰水之前，我需要首先计算出石灰水变质所需空气体积.于是我首先进行了第一次尝试实验.

实验材料：海苔包装中的干燥剂（浸水）、吸管足量、打气筒一只.

实验过程：将石灰轻轻放入水中用筷子搅拌后用打气筒打了数十下，石灰水没有变浑浊.经思考后，猜测是石灰水浓度不够.向石灰水里用吸管吹气，石灰水依然没有浑浊.

反思：查资料后了解到石灰水要静置一晚.第二天，我的同學告诉我，他昨天做这个实验，成功了，但是却用打气筒打了很久.但是，实验室里的浑浊石灰水怎么解释，真的需要这么多空气吗？思考良久，我上网看视频，突然发现，将纯二氧化碳气体通入水中时，由于气体在水中快速上升，无法完全被吸收，导致效果变差.空气也是这样，在细口瓶里，空气中的二氧化碳得以和石灰水完全反应，但是打气筒打进的空气中，二氧化碳无法和空气充分反应.要想充分反应，又想加快速度，我想到了增加接触面积.于是，我有设计了另一套试验方案.

实验材料：石灰水（足量）、吸管足量、一只250毫升透明饮料瓶、2只小玻璃杯.

实验过程：我先用嘴吹气检验出石灰水质量合格，再将少量石灰水装入饮料瓶，盖紧瓶盖，摇晃并使液体与空气接触面积尽量增大.通过挤压、放松软塑料瓶换气.最后再将实验组和对照组各倒入玻璃杯观察.摇晃三次，溶液便变浑浊了，再取等量溶液，继续试验，发现摇晃两至三次即可变浑浊.

实验结论：除去溶液体积和换气的不均匀性，大约每次消耗200毫升空气，按平均算，仅仅只要和500毫升左右的空气反应，即可使50毫升左右的石灰水完全变浑浊.可知，如果开盖次数太多，极易使石灰水浑浊.

二、筹划保卫计划

经过一番实验后，“安保”意识得到了强化，灵感如雨后春笋般冒了出来.一开始，我想到了我以前存放铁粉的办法，将铁粉和硅胶干燥剂存放在一起，硅胶干燥剂吸收水分保证铁粉不生锈，要用铁粉时再用电磁铁将它吸出来.同理，是不是存放石灰水是也可以用同样的方法呢？目前已知吸收二氧化碳能力最强的是氢氧化钠溶液，本来是很好的一种原料，但是由于密度比石灰水大，无法真正达到保护作用.过氧化钠又是固体，极其不便.于是，我又陷入困境之中.

在整整过了三天之后，一个阳光明媚的周末，幸运之神终于眷顾我了，课时集训上的一项作业指出了用油层隔绝空气的办法.我欣喜若狂，赶紧回家试了试，小心地将油倒进溶液中，制成不透气的油膜.静置……一星期……两星期……实验成功！

但是，还有另一个问题急需解决，怎么从油层下取出石灰水呢？联想起我之前做的一个虹吸现象的实验，把一根吸管插入水中并装满水，将取水处略低于吸水处.神奇的现象发生了，虽然吸管顶端高于吸水端，但是水依旧从下运到上，再到下面.因为大气压的作用，后端水柱重力大于前端，导致前端水柱被“拖拽”.利用虹吸效果，可以将油层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，最好用传统的木塞，如果每次只需取少量石灰水，最好用油层.

三、收获与反思

生活中总是存在设计的弊端，我们不能只是容忍这种弊端，而应要求把误差减到最小，舒适度提到最高，所以我们应当观察生活中平凡的细节，从细节发现真理，发现疑问.

这样不仅能积极开动脑筋，发挥拓展思维，也能深度消化知识，把书读透、读厚，提高计算能力和知识素养.