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凍酸

2010-12-29 00:00:00
中國科技教育 2010年3期


  注意:干冰并不像水結成的冰,不要讓干冰接觸到你的皮膚。干冰極冷的溫度會使你受到傷害,進行這項活動時請佩戴安全護目鏡及厚手套。如果使用瓶子作為放置干冰的容器,那么在任何情況下都不要擰緊瓶蓋。
  這項活動將使用冰凍的二氧化碳作為實驗材料,也就是俗稱的“干冰”。
  
  
  所需材料
  
  ●干冰:
  ●安全護目鏡:
  ●棉質園藝用厚手套:
  ●有一定高度的透明塑料容器(可以使用軟飲料瓶,或者使用量筒更好);
  ●pH值指示劑(酸堿指示劑,可以從供應游泳池用品的商店購買,或者自己制作);
  ●大杯:
  ●水。
  
  活動步驟
  
  1 將水與pH值指示劑混合,得到的液體混合物顏色比較深。 2 將水倒入容器中。 3 佩戴好手套和安全護目鏡后加入干冰。 4 這時,酸堿指示劑會變成什么顏色?你如何才能知道這種溶液的pH值?
  
  活動概述
  
  在室溫和“常壓”(1個大氣壓)下,二氧化碳(CO)是一種氣體。將水與干冰混合后就會使它快速地從固體變成氣體,而不經過液體的階段。干冰本身的溫度很低,釋放出的冰冷二氧化碳氣體使空氣中的水分溫度降低,變成了像霧一樣的水蒸氣。
  但是,當二氧化碳在水中冒泡時。少量的二氧化碳會與水分子中的氫原子和氧原子再次結合,從而形成一種新的化學物質,名為“碳酸”(CO+HO→HCO)。剩余的二氧化碳只是作為氣體在水中漂浮,或者游離在大氣中。
  碳酸會降低水的pH值,使水的酸性增加,同時改變指示劑中的化學物質,使其變成不同的顏色。
  
  活動應用
  
  當你吃早餐時,你身體里的細胞在忙碌的工作著,與此同時,二氧化碳通過所謂的呼吸作用不斷生成。幸運的是,這些二氧化碳并不會變成氣體從你的細胞中涌出來——它只是作為碳酸溶解在你的血液中。
  當你想到自己的血液中有酸的時候先不要著急,這其實是一件好事。并不是所有的二氧化碳都會變成碳酸;如果周圍的環境已經是酸性的了,那么碳酸就會變回二氧化碳,重新升高pH值。由于碳酸可以幫助平衡血液的酸堿值,所以它被看作是一種緩沖器。
  為了加速這一過程,你身體里的紅細胞有一種酶可以從碳酸里汲取氫原子,然后形成碳酸氫鹽(HCO-)。在你的肺中,這整個過程卻是相反的,一定比例的二氧化碳氣體從你的血液中釋放出來,然后發散到空氣中

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