銅氨纖維的制備實驗的研究與改進

銅氨纖維（Cuprammonium）是一種再生纖維素纖維。因為銅氨纖維原料是從棉花中棉籽的短絨毛所提煉而來，又由于每年都可由棉花提煉，因此，不會造成類似森林砍伐的破壞性，是一種對人類、地球生態環境影響最溫和的纖維。銅氨纖維易受土壤及水中細菌分解，不會破壞自然環境，就算燃燒也不會有毒性氣體出現，是迎合當今環保趨勢的“綠色紡織品”。在蘇教版《有機化學基礎》“糖類”一節中引入了銅氨纖維的制備實驗作為教師演示實驗。但是由于按照教材上的實驗方法，很難做成功且耗時較長，大多數教師都沒有開這個實驗，致使學生喪失了一次極好的體會化學用途的機會。下面是筆者對此實驗的研究與改進。

一、課本呈現

實驗2：向燒杯中加入5%的硫酸銅溶液，再加入10%的氫氧化鈉溶液至沉淀完全，靜置片刻后，倒去上層清夜。用濃氨水溶解得到的氫氧化銅沉淀，獲得較高濃度的銅氨溶液。取30mL制得的銅氨溶液于燒杯中，加入脫脂棉，不斷攪拌，使之形成黏稠液，用注射器將黏稠液吸入針筒，再將其注入稀鹽酸（或稀硫酸）中，取出稀鹽酸（或稀硫酸）中的生成物，用水洗滌，觀察現象。

筆者根據課本上的實驗步驟做了四五遍，配置的銅氨溶液加入脫脂棉后用玻璃棒攪拌五分鐘，溶液中仍有絮狀的未完全溶解的脫脂棉，無法用注射器吸入針筒。

二、方法改進

筆者對實驗方法進行了改進并經過反復試驗后發現，用下面兩種方法制得的銅氨溶液可使脫脂棉溶解，并最終制得絲狀的銅氨纖維。

方法一：用量筒量取5%的硫酸銅溶液和10%的氫氧化鈉溶液各10mL，依次迅速加入一支大試管中，將試管緩慢傾斜倒去上層清液。向試管中加入濃氨水至沉淀完全溶解，將溶液轉移到燒杯中，加入脫脂棉，不斷攪拌，使之形成黏稠液，若脫脂棉仍不能溶解可繼續加氨水至脫脂棉溶解形成黏稠液，用注射器將黏稠液吸入針筒，再將其注入稀鹽酸（或稀硫酸）中，取出稀鹽酸（或稀硫酸）中的生成物，用水洗滌，觀察現象。

這種方法可以使實驗成功，但成功的幾率不高。分析原因可能是氫氧化銅的濃度不夠，筆者將得到的氫氧化銅沉淀用布氏漏斗抽濾后，再用濃氨水溶解，得到的銅氨溶液可以使脫脂棉迅速溶解。但這種方法耗時較長，無法在課堂上演示。

方法二:向燒杯中加入兩藥匙氫氧化銅固體粉末，加入約30mL的濃氨水，用玻璃棒攪拌至氫氧化銅全部溶解得到銅氨溶液，向燒杯中加入脫脂棉攪拌得到黏稠液，用針筒吸取黏稠液注入稀鹽酸（或稀硫酸）中，觀察現象。

這種方法只需要4～6分鐘方可完成，完全可以在上課時進行，并且可以讓學生自己完成實驗。

三、教學建議

將本實驗改為學生實驗，按照上述方法二進行操作，讓學生體會到化學在生產生活中的用途，課堂效果良好。

四、存在問題

利用上述兩種方法得到的銅氨纖維，缺乏韌性，在用水洗時，會粘在一起。對該問題存在的原因仍需進一步探究，望同行能與筆者一起共同探討、釋疑。

(責任編輯：羅艷）