淺析溫度對銅氨纖維實驗的影響

段文娟

一、引言

1857年，德國的Schweitzer發(fā)現(xiàn)硫酸銅氨水溶液能溶解纖維素，然后紡絲，再用稀酸處理可得再生纖維，這種纖維叫做銅氨纖維。銅氨纖維雖是纖維素纖維中較小的品種，但其優(yōu)異的耐磨性、手感柔軟的特性得到人們的青睞。銅氨纖維采用天然的棉花的短毛制成，是一種對人類、地球生態(tài)環(huán)境最溫和的纖維。銅氨纖維易受土壤及水中的細菌分解，不會破壞自然環(huán)境，就算燃燒也不會有毒性氣體出現(xiàn)，是迎合當(dāng)今環(huán)保趨勢的“綠色紡織品”。銅氨纖維作為面料，它手感柔軟、光澤柔和，符合環(huán)保服飾潮流，所以常用做高級織物原料，特別適用于與羊毛、合成纖維混紡或純紡，做高檔針織物，如做針織和機織內(nèi)衣、女用襪子以及絲織綢緞女裝襯衣、風(fēng)衣、褲料、外套等，所以深受國內(nèi)外客戶青睞，經(jīng)濟效益和市場前景十分看好。在蘇教版《有機化學(xué)基礎(chǔ)》中選取了該實驗作為纖維素的性質(zhì)實驗之一。查閱文獻，筆者發(fā)現(xiàn)溫度對銅氨實驗的結(jié)果有明顯的影響，而在蘇教版《有機化學(xué)基礎(chǔ)》中并沒有對溫度這個條件進行控制。本文通過控制變量的方法，進一步研究了溫度對銅氨纖維實驗的影響。

二、探索性實驗方案的設(shè)計

1.實驗原理的闡述

銅氨溶液不僅能溶解纖維素，而且能和纖維素起化學(xué)反應(yīng)，生成一種結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的物質(zhì)——銅氨纖維。這種深藍色液體在氫氧化鈉溶液的作用下，能立即凝固。在氫氧化鈉溶液里生成的纖維還要通過硫酸溶液，將黃原酸酯水解成黃原酸，黃原酸不穩(wěn)定而分解成不溶解于水的纖維素。這個步驟還有去微量雜質(zhì)銅離子的作用，使纖維素不帶顏色。化學(xué)方程式如下所示：

2.實驗儀器和藥品

下表列出實驗中用到的儀器和藥品，在藥品前附上了藥品的濃度。

表1添加標(biāo)題

類別儀器水浴鍋玻璃棒大試管針筒（帶針頭）脫脂棉燒杯藥品5%NaOH濃氨水10%CuSO410%H2SO43.實驗步驟及注意事項

實驗的主要操作步驟如下所示：

（4）向新制氫氧化銅沉淀中逐滴滴加濃氨水，同時用玻璃棒攪動，到沉淀恰好消失為止；

（5）向銅氨溶液加入少量脫脂棉，迅速攪動成黏稠狀；

（6）用針筒吸入黏稠液，裝上針頭，將針頭插入燒杯中的稀硫酸溶液中，邊擠壓針筒邊輕輕抖動針筒。

實驗的注意事項：

（1）在控制溫度時，選擇了控制硫酸溶液的溫度，是由于銅氨溶液在溫度較高時會出現(xiàn)變質(zhì)；

（2）在用針筒吸取黏稠液時，盡量減少空氣的吸入，否則制得的白色纖維中會出現(xiàn)氣泡；

（3）用針筒開始注入黏稠液時，纖維很容易在針筒附近結(jié)成團狀，此時需用力振蕩一下針筒，將形成的纖維抖開，擠壓針筒的速度越快，得到的纖維就越細；

（4）在實驗結(jié)束后應(yīng)迅速吸入少量硫酸溶液，或吸入少量清水，否則針頭會被堵住造成無法再次使用；

（5）反應(yīng)后的銅氨溶液可以回收利用。

三、實驗結(jié)果與分析

實驗中所得銅氨纖維如表2所示，表中所示的盛放纖維的容器是試管。拍攝背景采用的是藍底或黑底以增強對比性，方便觀察實驗現(xiàn)象。

表2實驗結(jié)果所得現(xiàn)象

隨著溫度的升高，銅氨纖維越來越細，且易出現(xiàn)斷裂，較難生成均勻的絲狀物。如要在教學(xué)中做展示實驗的話，考慮到課堂的教學(xué)時間和教學(xué)過程中的實驗效果，推薦加熱溫度為60℃。在該溫度下，銅氨纖維粗細均勻，且所需時間較短，有明顯的實驗現(xiàn)象，便于學(xué)生觀察。

（責(zé)任編輯羅艷）endprint

一、引言

1857年，德國的Schweitzer發(fā)現(xiàn)硫酸銅氨水溶液能溶解纖維素，然后紡絲，再用稀酸處理可得再生纖維，這種纖維叫做銅氨纖維。銅氨纖維雖是纖維素纖維中較小的品種，但其優(yōu)異的耐磨性、手感柔軟的特性得到人們的青睞。銅氨纖維采用天然的棉花的短毛制成，是一種對人類、地球生態(tài)環(huán)境最溫和的纖維。銅氨纖維易受土壤及水中的細菌分解，不會破壞自然環(huán)境，就算燃燒也不會有毒性氣體出現(xiàn)，是迎合當(dāng)今環(huán)保趨勢的“綠色紡織品”。銅氨纖維作為面料，它手感柔軟、光澤柔和，符合環(huán)保服飾潮流，所以常用做高級織物原料，特別適用于與羊毛、合成纖維混紡或純紡，做高檔針織物，如做針織和機織內(nèi)衣、女用襪子以及絲織綢緞女裝襯衣、風(fēng)衣、褲料、外套等，所以深受國內(nèi)外客戶青睞，經(jīng)濟效益和市場前景十分看好。在蘇教版《有機化學(xué)基礎(chǔ)》中選取了該實驗作為纖維素的性質(zhì)實驗之一。查閱文獻，筆者發(fā)現(xiàn)溫度對銅氨實驗的結(jié)果有明顯的影響，而在蘇教版《有機化學(xué)基礎(chǔ)》中并沒有對溫度這個條件進行控制。本文通過控制變量的方法，進一步研究了溫度對銅氨纖維實驗的影響。

二、探索性實驗方案的設(shè)計

1.實驗原理的闡述

銅氨溶液不僅能溶解纖維素，而且能和纖維素起化學(xué)反應(yīng)，生成一種結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的物質(zhì)——銅氨纖維。這種深藍色液體在氫氧化鈉溶液的作用下，能立即凝固。在氫氧化鈉溶液里生成的纖維還要通過硫酸溶液，將黃原酸酯水解成黃原酸，黃原酸不穩(wěn)定而分解成不溶解于水的纖維素。這個步驟還有去微量雜質(zhì)銅離子的作用，使纖維素不帶顏色。化學(xué)方程式如下所示：

2.實驗儀器和藥品

下表列出實驗中用到的儀器和藥品，在藥品前附上了藥品的濃度。

表1添加標(biāo)題

類別儀器水浴鍋玻璃棒大試管針筒（帶針頭）脫脂棉燒杯藥品5%NaOH濃氨水10%CuSO410%H2SO43.實驗步驟及注意事項

實驗的主要操作步驟如下所示：

（4）向新制氫氧化銅沉淀中逐滴滴加濃氨水，同時用玻璃棒攪動，到沉淀恰好消失為止；

（5）向銅氨溶液加入少量脫脂棉，迅速攪動成黏稠狀；

（6）用針筒吸入黏稠液，裝上針頭，將針頭插入燒杯中的稀硫酸溶液中，邊擠壓針筒邊輕輕抖動針筒。

實驗的注意事項：

（1）在控制溫度時，選擇了控制硫酸溶液的溫度，是由于銅氨溶液在溫度較高時會出現(xiàn)變質(zhì)；

（2）在用針筒吸取黏稠液時，盡量減少空氣的吸入，否則制得的白色纖維中會出現(xiàn)氣泡；

（3）用針筒開始注入黏稠液時，纖維很容易在針筒附近結(jié)成團狀，此時需用力振蕩一下針筒，將形成的纖維抖開，擠壓針筒的速度越快，得到的纖維就越細；

（4）在實驗結(jié)束后應(yīng)迅速吸入少量硫酸溶液，或吸入少量清水，否則針頭會被堵住造成無法再次使用；

（5）反應(yīng)后的銅氨溶液可以回收利用。

三、實驗結(jié)果與分析

實驗中所得銅氨纖維如表2所示，表中所示的盛放纖維的容器是試管。拍攝背景采用的是藍底或黑底以增強對比性，方便觀察實驗現(xiàn)象。

表2實驗結(jié)果所得現(xiàn)象

隨著溫度的升高，銅氨纖維越來越細，且易出現(xiàn)斷裂，較難生成均勻的絲狀物。如要在教學(xué)中做展示實驗的話，考慮到課堂的教學(xué)時間和教學(xué)過程中的實驗效果，推薦加熱溫度為60℃。在該溫度下，銅氨纖維粗細均勻，且所需時間較短，有明顯的實驗現(xiàn)象，便于學(xué)生觀察。

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一、引言

1857年，德國的Schweitzer發(fā)現(xiàn)硫酸銅氨水溶液能溶解纖維素，然后紡絲，再用稀酸處理可得再生纖維，這種纖維叫做銅氨纖維。銅氨纖維雖是纖維素纖維中較小的品種，但其優(yōu)異的耐磨性、手感柔軟的特性得到人們的青睞。銅氨纖維采用天然的棉花的短毛制成，是一種對人類、地球生態(tài)環(huán)境最溫和的纖維。銅氨纖維易受土壤及水中的細菌分解，不會破壞自然環(huán)境，就算燃燒也不會有毒性氣體出現(xiàn)，是迎合當(dāng)今環(huán)保趨勢的“綠色紡織品”。銅氨纖維作為面料，它手感柔軟、光澤柔和，符合環(huán)保服飾潮流，所以常用做高級織物原料，特別適用于與羊毛、合成纖維混紡或純紡，做高檔針織物，如做針織和機織內(nèi)衣、女用襪子以及絲織綢緞女裝襯衣、風(fēng)衣、褲料、外套等，所以深受國內(nèi)外客戶青睞，經(jīng)濟效益和市場前景十分看好。在蘇教版《有機化學(xué)基礎(chǔ)》中選取了該實驗作為纖維素的性質(zhì)實驗之一。查閱文獻，筆者發(fā)現(xiàn)溫度對銅氨實驗的結(jié)果有明顯的影響，而在蘇教版《有機化學(xué)基礎(chǔ)》中并沒有對溫度這個條件進行控制。本文通過控制變量的方法，進一步研究了溫度對銅氨纖維實驗的影響。

二、探索性實驗方案的設(shè)計

1.實驗原理的闡述

銅氨溶液不僅能溶解纖維素，而且能和纖維素起化學(xué)反應(yīng)，生成一種結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的物質(zhì)——銅氨纖維。這種深藍色液體在氫氧化鈉溶液的作用下，能立即凝固。在氫氧化鈉溶液里生成的纖維還要通過硫酸溶液，將黃原酸酯水解成黃原酸，黃原酸不穩(wěn)定而分解成不溶解于水的纖維素。這個步驟還有去微量雜質(zhì)銅離子的作用，使纖維素不帶顏色。化學(xué)方程式如下所示：

2.實驗儀器和藥品

下表列出實驗中用到的儀器和藥品，在藥品前附上了藥品的濃度。

表1添加標(biāo)題

類別儀器水浴鍋玻璃棒大試管針筒（帶針頭）脫脂棉燒杯藥品5%NaOH濃氨水10%CuSO410%H2SO43.實驗步驟及注意事項

實驗的主要操作步驟如下所示：

（4）向新制氫氧化銅沉淀中逐滴滴加濃氨水，同時用玻璃棒攪動，到沉淀恰好消失為止；

（5）向銅氨溶液加入少量脫脂棉，迅速攪動成黏稠狀；

（6）用針筒吸入黏稠液，裝上針頭，將針頭插入燒杯中的稀硫酸溶液中，邊擠壓針筒邊輕輕抖動針筒。

實驗的注意事項：

（1）在控制溫度時，選擇了控制硫酸溶液的溫度，是由于銅氨溶液在溫度較高時會出現(xiàn)變質(zhì)；

（2）在用針筒吸取黏稠液時，盡量減少空氣的吸入，否則制得的白色纖維中會出現(xiàn)氣泡；

（3）用針筒開始注入黏稠液時，纖維很容易在針筒附近結(jié)成團狀，此時需用力振蕩一下針筒，將形成的纖維抖開，擠壓針筒的速度越快，得到的纖維就越細；

（4）在實驗結(jié)束后應(yīng)迅速吸入少量硫酸溶液，或吸入少量清水，否則針頭會被堵住造成無法再次使用；

（5）反應(yīng)后的銅氨溶液可以回收利用。

三、實驗結(jié)果與分析

實驗中所得銅氨纖維如表2所示，表中所示的盛放纖維的容器是試管。拍攝背景采用的是藍底或黑底以增強對比性，方便觀察實驗現(xiàn)象。

表2實驗結(jié)果所得現(xiàn)象

隨著溫度的升高，銅氨纖維越來越細，且易出現(xiàn)斷裂，較難生成均勻的絲狀物。如要在教學(xué)中做展示實驗的話，考慮到課堂的教學(xué)時間和教學(xué)過程中的實驗效果，推薦加熱溫度為60℃。在該溫度下，銅氨纖維粗細均勻，且所需時間較短，有明顯的實驗現(xiàn)象，便于學(xué)生觀察。

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