用牛皮紙做滲析分離實驗

張青楊

新課標人教版化學選修6《實驗化學》和生物必修1《分子與細胞》的教學內容中都有滲析分離（滲透）實驗，但在實際教學時我發現，教材中的實驗裝置不易組裝（主要是半透明的袋子不容易做），羊皮紙或玻璃紙在鄉村也不易買到。

經查閱資料，我發現在一些改進滲析分離實驗的文章中，常使用雞蛋膜替代半透膜，也有人用在濾紙上涂膠水的方法自制半透膜。經試用，這些方法都存在一定缺陷。所以，我對滲析分離實驗進行了改進。

一、牛皮紙的處理

因工藝原因，造紙過程中必須添加AlCl3等多種無機鹽和有機物，包裝用牛皮紙自身在蒸餾水中的浸出液呈棕黃色且含有Cl-、SO42-等，這些物質對滲析分離實驗都有影響，故包裝用牛皮紙不能直接作為半透膜使用。

經過反復實驗，我發現可以先把牛皮紙（無塑料膜覆蓋）在稀鹽酸（或稀硝酸）中浸泡1小時左右，再小心地用自來水漂洗幾次，然后用蒸餾水浸泡幾分鐘并換水浸泡2次至3次，最后取出晾曬。待牛皮紙半干時取來使用，此時牛皮紙中可溶性雜質已基本去除，且紙張既不像干燥時那樣硬挺，又有一定的韌性，便于組裝滲析分離裝置。

二、實驗裝置的改進

鑒于半透膜袋子不易密封，且存在水中強度低、易破損的問題，我把滲析分離裝置改進如下。

1.用鉆頭在一個小膠塞上打孔，孔的深度約為膠塞高度的一半。

2.把膠塞安裝在干燥管細管一端，從干燥管粗口一端倒入欲提純的膠體。

3.剪下一塊大小合適的處理好的牛皮紙，用細線將其緊扎在干燥管粗口端，密封管口（如圖1所示）。

4.用銅絲按照圖2的形狀折一個架子，注意銅絲環狀部分的直徑比干燥管的粗管直徑大，比干燥管球狀部分的直徑小，架子折好后放入小燒杯。這樣可以防止半透膜與燒杯內壁接觸而破損。

5.向燒杯注入適量蒸餾水，將干燥管粗口端朝下放在燒杯中的銅絲架上，一段時間后可以通過檢驗水中的溶質種類來驗證半透膜的滲透性，或換水繼續用滲析法提純膠體，整套裝置如圖3所示。

三、實驗效果

1.在上述裝置中放入淀粉膠體和NaCl溶液，2分鐘至3分鐘后從燒杯中分別用AgNO3溶液和碘水檢驗，可以證明Cl-能通過半透膜而淀粉不能，現象非常明顯。

2.實驗操作簡便，成功率高。經測試，相同條件下若使用玻璃紙做該實驗需要6分鐘至8分鐘， 實驗耗時約是改進后的3倍。

3.若需進一步縮短實驗時間，可以使用較濃的NaCl溶液，以增加半透膜內外的滲透壓，提高滲透速度。

4.用牛皮紙制作半透膜，取材方便，成本低，制作簡單。若做實驗時需大量使用，只需用大一些的容器，一次處理多張牛皮紙（但也不能太多，紙張之間需用玻璃管或其他物品隔開，使每張紙中的可溶性物質溶出）。

5.若幾天內需多次使用，可將牛皮紙浸沒在盛有蒸餾水的燒杯中保存。不過使用幾次之后，會有較多的膠體粒子附著在牛皮紙表面，使滲析速度大大減緩，此時需更換牛皮紙。

6.若能從菜市場找到合適的魚鰾，橫向剪斷后可以代替牛皮紙，甚至可以不用細線捆扎（魚鰾有彈性），效果也很好。