食用色拉油作萃取劑的實驗設計

王發應 鄧明非 李太銳

摘要：利用食用色拉油替代四氯化碳作萃取劑，改進了中學化學教材的萃取實驗，介紹了實驗用品、實驗步驟、現象和結果。實踐表明，食用色拉油完全可以替代四氯化碳作萃取劑，既可保證實驗效果和降低實驗成本，又能起到培養學生創新思維的作用。

關鍵詞：萃取實驗；食用色拉油；綠色化；生活化；實驗設計

文章編號：1005–6629（2016）5–0071–03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

萃取是一種常用的分離和提純物質的基本方法，在工業生產、制藥、科研中有著重要的、廣泛的應用。萃取實驗[1]是高中化學教學中的一個非常重要的基礎實驗。正因如此，近30年來，人教版高中化學教材雖然更換了幾個版本，而教材中的萃取實驗卻一直保留著。但令人遺憾的是，該實驗所用的萃取劑是易揮發、有毒的四氯化碳[2]，對師生的健康和環境都會造成不利的影響。

我們以詞條“萃取實驗的改進”在中國知網和中國國家數字圖書館進行查詢，希望能找到一種無毒無害、獲取容易的四氯化碳的替代品。結果共搜索到五篇利用煤油或汽油[3～5]、無味煤油[6]、正己烷[7]代替四氯化碳進行萃取實驗的文章。

通過對這些文獻進行認真的研讀，了解其核心內容后，我們按照文中介紹的方法進行試驗，結果發現，煤油和汽油雖然容易獲得，實驗現象也很明顯，但卻比四氯化碳更容易揮發，對人體也有一定的傷害[8，9]。在使用的過程中還有一股難聞的氣味，不僅污染環境，還會分散學生觀察實驗的注意力；無味煤油和正己烷也易揮發，也有毒，對人體的傷害比煤油和汽油還大[10]，而且一般中學化學實驗室均沒有這種藥品。因此可以說，這些文獻并沒有從根本上解決中學化學教學中的實際問題。

針對上述問題，我們用白酒、食醋、醬油、碘酒、紅辣椒油和食用色拉油等日常生活用品來進行了反復的試驗。可謂是工夫不負有心人，我們最終發現，用學生熟悉的日常生活用品注射器、碘酒和食用色拉油來演示，是該實驗的最佳選擇。不僅現象明顯、無色無味、清潔環保，而且由于材料來源于生活，學生倍感親切，所以對教學內容更容易接受。現介紹如下，供同行參考。

1 實驗用品

20mL一次性塑料注射器1支，一次性塑料水杯2個。

碘酒，食用色拉油（無色或淡黃色的菜籽油、大豆油、花生油等均可）。

2 實驗準備

（1）用鉗子將注射器針頭上的不銹鋼針管拔掉，將塑料針頭帽焊接針管處用打火機火焰加熱熔化后進行密封，用于實驗時封閉注射器。

（2）用注射器抽取2mL褐色的碘酒注入一個水杯中，加水稀釋至溶液呈黃色或淺黃褐色（約100mL），即得到實驗所需的碘水。另取一個水杯，倒半杯色拉油（約100mL），以方便取用和實驗過程中進行對比。

3 實驗操作、現象及解釋

（1）取1支20mL一次性塑料注射器，先抽取5mL左右食用色拉油，再抽取15mL左右碘水，用步驟2（1）中加工好的針頭帽封住注射器出口（不要晃動和顛倒，以免影響后續的實驗效果）。

（2）先讓學生觀察振蕩前兩種液體的顏色和分布情況：淡黃色的色拉油處于上層，黃色（或淺黃褐色）的碘水在下層（因為色拉油的密度比碘水的小）；充分振蕩后靜置，讓學生再次觀察此時（振蕩后）兩種液體的顏色和分布情況：原處于上層淡黃色的色拉油變為紫紅色，原在下層黃色或淺黃褐色的碘水變為無色（因為碘在色拉油中的溶解度比水中的溶解度大，碘水中的碘單質轉移到了色拉油中）。再引導學生將水杯中剩余的碘水和色拉油的顏色進行對比，可觀察到兩種液體的顏色前后變化非常大，實驗現象非常明顯。

（3）觀察完畢，取下針頭帽，講解演示分液操作：推動注射器活塞，分別將水層和溶有碘單質的色拉油層注入另兩個水杯中，留待課后進行回收處理，剩余碘水倒入棕色或黑色藥瓶中密封避光保存，留待其他班級使用。

4 實驗結論

上述實驗現象表明，食用色拉油能夠代替四氯化碳萃取碘水中的碘。

5 實驗的創新點

5.1 綠色化

食用色拉油不易揮發，對環境無污染，整個實驗過程符合零排放和零污染的綠色化學理念。

5.2 生活化

所有實驗材料均為日常生活用品，不僅獲取容易，而且實驗成本極低，容易推廣，還可以指導學生在家中開展家庭實驗，使課堂實驗生活化，從而讓學生親身體會身邊的化學，深刻認識化學與日常生活的密切關系。學生對教學內容也容易接受，有利于培養學生的環保意識和創新精神。實驗改進成功后，我們不僅在自己的教學班級進行演示，還推薦給其他教師，在其他班級進行演示，均取得了令人滿意的實驗效果。

5.3 低成本

每瓶碘酒100mL，售價4元，而每次實驗所用碘水為2mL碘酒加水稀釋到100mL后，再取15mL進行實驗。成本為：4÷100×2÷100×15= 0.012（元）；每桶色拉油5L，售價40元左右，每次實驗取用量為5mL，成本為：40÷5×5÷1000= 0.04（元）；實驗所用裝置——塑料注射器每支售價2元，但因其為PVC塑料材質，抗酸堿腐蝕、抗氧化，不易損壞，可長期反復使用。每次實驗總成本僅約為5分錢。

6 問題和討論

（1）除了使學生了解萃取的原理外，該實驗的另一教學目的是使學生了解分液漏斗的用途和學會分液漏斗的使用方法，掌握萃取實驗的基本操作。但因我校是一所新建學校，實驗室目前還在建設之中，沒有相應的實驗儀器，用注射器來做該實驗是不得已而為之，并不是為了嘩眾取寵。為了實現教材設計該實驗的上述目的，在用色拉油代替四氯化碳作萃取劑時，最好還是用分液漏斗來演示該實驗。

（2）色拉油的粘度太大，實驗過程中存在一定的乳化現象，靜置分層所需時間較長。由于條件所限，雖然我們作了很多努力，但仍然沒有找到一種合適的試劑。

（3）我們撰文的另一目的，也是為了拋磚引玉，誠心希望同行們對此實驗作進一步的研究，在保證綠色環保的前提下，找到一種實驗效果更好的萃取劑，在保護環境和自身健康的同時，取得更好的實驗效果。

7 本實驗研究的意義

（1）從根本上解決了污染的問題，不僅能避免對實驗者的人身傷害，同時還防止了對環境的污染。

（2）加強了學生的環保意識，培養了學生的創新精神。這對學生科學素養的提高和社會責任感的增強有極大的作用。

（3）本實驗研究是基于從根本上解決問題的理念而展開的。通過這一案例，為我們中學化學教師的實驗教學和實驗研究工作提供了一種思路和方法，對不具備實驗條件的邊遠的農村中學，其意義顯得尤為突出。

參考文獻：

[1][2]宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007：9.

[3]楊序勘.用煤油代替四氯化碳進行萃取[J].化學教學，1983，5（3）：30.

[4]滕尚杰，傅繼祥.用自制教具做萃取實驗[J].教學儀器與實驗，2007，23（3）：28.

[5]黃梅桂.煤油代替四氯化碳萃取碘[J].理科愛好者·教育教學版，2011，3（2）：45～46.

[6]陳益，徐守兵.碘的萃取劑四氯化碳替代品的研究[J].中學化學，2010，（2）：22～23.

[7]張嘉瑩.藥用基礎化學萃取實驗的改進[J].廣東化工，2012，39（3）：231～232.

[8]百度百科.煤油. http：//baike.baidu.com/subview/ 109455/109455.html.

[9]百度百科.汽油. http：//baike.baidu.com/subview/ 19916/7294352.htm.

[10]百度百科.正己烷. http：//baike.baidu.com/view/ 440938.htm.