催化劑范文10篇

時間:2024-01-15 05:34:32

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光催化劑表征及光催化分析

[摘要]為研究降解污水處理廠高濃度有機物廢水監測提供理論基礎和技術支持,分析烏魯木齊市某污水處理廠的進水水樣,通過控制Y利用凝膠溶膠法在500℃下煅燒2h制備出不同Y摻雜量的BFO光催化納米粉末,粉末粒徑較小,約為5~6nm,由不規則的顆粒團聚成球狀且表面粗糙,隨著Y摻雜量的增加,顆粒粒徑逐漸減小,摻雜量能夠增強可見光響應能力,有效抑制電子-空穴對的復合,提高光催化降解效率。研究表明,BFO光催化降解剛果紅溶液時,純鐵酸鉍對剛果紅的降解率為35%左右,Y5樣品對剛果紅的去除率可達到86%,比純鐵酸鉍的降解效果增加56%左右。剛果紅濃度與其初始濃度之比(Ct/C0)隨時間的變化成指數關系,符合擬一級反應動力學方程。

[關鍵詞]光催化劑;剛果紅;電子-空穴;鐵酸鉍

隨著經濟的快速發展,人類活動對自身的生存環境造成不同程度的破壞,直接或間接影響人類健康以及社會經濟的可持續健康發展[1]。難降解有機污染物在水體中廣泛且持久存在。中國在全球范圍內屬于湖泊密度較大的國家之一,湖泊在供給淡水、漁業、維護生態環境等多個方面占有重大比重。水體中常見的有機污染物有以下幾種:酚類化合物、苯胂酸類化合物、石油類、苯系物、有機氯農藥、有機磷農藥、多環芳烴、多氯聯苯等。其中,染料廢水是常見的有機工業廢水,在實際工程中常常伴有染料廢水的處理,常見的試驗目標染料污染物有剛果紅、羅丹明B、甲基橙、孔雀石綠等。鐵酸鉍(BiFeO3,簡寫BFO)是一種常見的新型的多鐵性光催化材料,具有鐵電性和反鐵磁性以及較窄的禁帶能隙,是當前多鐵材料研究熱點之一。BFO不僅在自旋電子器件和鐵電儲存方面有較大的應用潛力,而且在光催化降解方向也有著非常大的前景。BFO作為一種典型的鈣鈦礦材料,其本身的禁帶能隙為2.2~2.8eV,對紫外光和可見光都能產生響應,表現出較好的光催化活性,在光催化降解污染物、環境凈化及光解水制氫等方面有著誘人的前景[2]。但是在光催化實驗中,此材料有光生空穴與電子對分離困難、材料表面吸附性能相對較差,導致可見光光電子產率低以及光生電子和空穴易于復合等缺點。

1Bi1-xYxFeO3光催化劑的表征

1.1不同Y摻雜量BFO樣品的紅外光譜分析

圖1為不同Y摻雜量的BFO樣品的FT-IR譜圖。從圖1中可以看出,在500℃下煅燒2h的所有樣品的紅外譜圖均相似,在550cm-1和440cm-1處有明顯的屬于FeO6八面體中的Fe-O和Bi-O鍵的2個吸收峰。與薩特勒標準紅外光柵光譜集對照發現,特征峰的位置和形狀并不是完全相同,表明此次合成的樣品是有雜質的,與上述的XRD分析結果一致。綜上所述,Y摻雜量的增加引起晶粒尺寸減小、比表面積增加、吸收峰發生藍移等[3]。圖1不同含量Y摻雜BFO的紅外光譜圖

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化工企業變換催化劑中毒原因分析

摘要:針對某化工企業先后出現的耐硫寬溫變換催化劑快速中毒失活現象,通過對失活催化劑進行檢測分析認為是氯含量高引起。經過排查,推斷為原料煤中有機注漿材料中的有機氯導致催化劑中毒,并建議通過減少有機注漿材料用量、加強原料煤篩選、加強工藝水檢測、加強管理等手段進行應對。

關鍵詞:變換催化劑;中毒;氯

1分析原因

問題出現后,該企業多次更換部分催化劑并試用了不同廠家的同類催化劑,均出現了催化劑快速中毒的現象。在排除了催化劑本身的質量因素后,該企業對中毒催化劑進行了分析化驗。化驗結果表明,中毒催化劑中的氯含量為1.56%,遠遠超出了正常值(10×10-6),其他組分含量正常。氯有未成鍵孤對電子,并有很大的電子親和力,易與金屬離子反應,造成催化劑活性組分流失、孔道阻塞或結構破壞,導致催化劑中毒。氯還具有很高的遷移性,常隨工藝氣向下游遷移,造成催化劑全床層性中毒。在實際生產中,氯引起的“累積效應”常造成各種催化劑中毒據此推斷,該公司的變換催化劑失活是由于系統中的氯含量過高。

2排查來源

為明確中毒原因,查明中毒來源,該企業變換催化劑中毒的氯的來源開展排查。原料氣中氯的來源主要有原料煤、工藝水和空氣這3個途徑。

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納米材料與催化劑分析論文

納米材料(又稱超細微粒、超細粉未)是處在原子簇和宏觀物體交界過渡區域的一種典型系統,其結構既不同于體塊材料,也不同于單個的原子。其特殊的結構層次使它具有表面效應、體積效應、量子尺寸效應等,擁有一系列新穎的物理和化學特性,在眾多領域特別是在光、電、磁、催化等方面具有非常重大的價值。

納米材料在結構、光電和化學性質等方面的誘人特征,引起物家、材料學家和化學家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后,世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學性質,使人們意識到它的可能給物理、化學、材料、生物、醫藥等學科的帶來新的機遇。納米材料的應用前景十分廣闊。近年來,它在化工生產領域也得到了一定的應用,并顯示出它的獨特魅力。

1.在催化方面的應用

催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用,它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數傳統的催化劑不僅催化效率低,而且其制備是憑經驗進行,不僅造成生產原料的巨大浪費,使效益難以提高,而且對環境也造成污染。納米粒子表面活性中心多,為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑,可大大提高反應效率,控制反應速度,甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10~15倍。

納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑,特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導體顆粒,可近似地看成是一個短路的微型電池,用能量大于半導體能隙的光照射半導體分散系時,半導體納米粒子吸收光產生——空穴對。在電場作用下,電子與空穴分離,分別遷移到粒子表面的不同位置,與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應。

光催化反應涉及到許多反應類型,如醇與烴的氧化,無機離子氧化還原,有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成,固氮反應,水凈化處理,水煤氣變換等,其中有些是多相催化難以實現的。半導體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2,既有較高的光催化活性,又能耐酸堿,對光穩定,無毒,便宜易得,是制備負載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道,選用硅膠為基質,制得了催化活性較高的TiO/SiO2負載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒,對某些有機化合物的氫化反應是極好的催化劑,可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應效率、優化反應路徑、提高反應速度方面的研究,是未來催化不可忽視的重要研究課題,很可能給催化在上的應用帶來革命性的變革。

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小學生個性化習作催化劑論文

[關鍵字]:小學生個性化習作引導

新課標倡導學生作文的個性化。引導是小學生個性化習作的催化劑,,有效的引導可以促發學生個性化習作,教師可以在校內活動中引導、在班級交流中引導、在師生談話中引導、在媒體觀看中引導、在事件反思中引導、在多元評價中引導、在作品展示中引導。

新課標指出摘要:“為學生自主寫作提供有利條件和廣闊空間,減少對學生寫作的束縛,鼓勵自由表達和有創意的表達。提倡學生自主擬題,少寫命題作文”,使學生懂得“寫作是為了自我表達和和人交流”,并“珍視個人的獨特感受”。新課標對寫作的“評價建議”中指出摘要:“應重視對寫作過程、方法、情感和態度的評價,是否有寫作的喜好和良好的習慣,是否表達了真情實感,對有創意的表達應予鼓勵。”這些要求的主要精神,就是倡導學生作文的個性化。根據新課標精神,我們要打破傳統的作文教學模式,開放課堂教學內容,提倡課外練筆,讓生活走進作文,讓作文走進生活。教師可從校內活動、班級交流、師生談話、媒體觀看、事件反思、多元評價、作品展示中引導學生進行觀察、爭議、思索,從而張揚個性,樂于表達,寫出富有個性化的習作。

(一)在校內活動中引導

學校、班級中經常開展各種各樣的活動,教師也會讓學生在活動之后寫寫日記。可是學生寫出來的日記卻以“流水賬”為多,效果欠理想。難道說學生參加的活動是同樣的,寫出的作文也必然是同樣的嗎?當然不是,教師若能細心引導,活動日記也可以寫得千變萬化、有聲有色。因為,就同一件事來說,不同的人會產生不同的感受。

有一次,學校組織學生搞大掃除。在活動過程中,筆者抓住契機,在三三兩兩的學生之間巡回,有意識地對不同的學生進行不同的引導摘要:“你覺得現在我們大掃除的情形像什么?”“你是班里唱歌最好的,現在唱支什么歌最合適?”“咦,你刷的地面不如小芳多呀,怎么辦?”“這個活動什么地方讓你覺得最開心?”再布置幾個性格外向、敢說敢問的學生充當小記者,而性格內向、平時寫作也一般的學生充當記錄員,對平行班的同學進行了有關此活動的即興采訪。后來交上來的習作中,作文個性便豐富了,有的學生把搞大掃除比作一場攻堅戰,有的把自己比作“南泥灣開荒者”,達觀的學生在習作中更多地描寫自己愉快的心情,爭強好勝的人則為了擦的窗戶不如別人的干凈而耿耿于懷。平時寫作一般的學生因為經歷了一次采訪,從他人處得到啟發,也寫得比較靈活。

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風險投資高科技產業的催化劑研究論文

[摘要]風險投資作為高科技產業的催化劑和孵化器,日益引起人們的廣泛關注和重視。本文對國內外學者在風險投資后管理內容方面的研究進行了梳理和歸納,并指出風險投資后管理的內容主要包括增值服務和監控兩大部分,并介紹了各部分所包括的各種管理活動。

[關鍵詞]風險投資風險投資后管理內容增值服務和監控

風險投資后管理包括了除現金投入外的其他一系列投入(Fried和Hisrich,1995),Tyebjee和Bruno(1984)將風險投資后管理的內容歸納為4個方面:幫助招募關鍵員工、幫助制定戰略計劃、幫助籌集追加資本、幫助組織兼并收購或公開上市等。隨著風險投資實踐的發展,國內外一些學者在Tyebjee和Bruno的基礎上對風險投資后管理的內容作了進一步的研究。

一、國外研究綜述

Gorman和Sahlman(1989)發現風險投資家在投資后參與管理活動上大約花費60%的時間,他們根據對風險投資家的調查得出如下的結論:風險投資除了向被投資企業提供資金外,還提供建立投資者網絡、評估和制定經營戰略、為管理團隊物色合適人選等三方面的支持。

Barney等(1996)發現風險投資家為被投資企業提供的幫助可以分為兩類:一類是經營管理建議,包括提供有效的財務建議,提供合理化的經營建議、提供合理化的管理建議等;另一類是運營幫助,包括為被投資企業介紹客戶、介紹供應商、幫助被投資企業招募員工等。

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氣相生長納米炭纖維研究論文

1氣相生長納米炭纖維概述

炭纖維是一種主要以sp2雜化形成的一維結構炭材料。根據其合成方式和直徑不同可分為:有機前軀體炭纖維(PAN基、粘膠絲基、瀝青基炭纖維)、氣相生長炭纖維(Vapor-growncarbonfiber簡稱VGCF)、氣相生長納米炭纖維(Vapor-growncarbonnanofiber簡稱VGCNF)、炭納米管(carbonnanotube簡稱CNT),如圖1所示。自從1991年Iijima[1]發現納米炭管以來,由于其特殊的物理性能和力學性能而引起科學家們的廣泛興趣,同時也促進了氣相生長炭纖維在納米尺度上即氣相生長納米炭纖維的研究。

氣相生長納米炭纖維一般以過渡族金屬Fe、Co、Ni及其合金為催化劑,以低碳烴化合物為碳源,氫氣為載氣,在873K~1473K下生成的一種納米尺度炭纖維。它與一般氣相生長炭纖維(VGCF)所不同的是,納米炭纖維除了具有普通VGCF的特性如低密度、高比模量、高比強度、高導電等性能外,還具有缺陷數量非常少、比表面積大、導電性能好、結構致密等優點,可望用于催化劑和催化劑載體、鋰離子二次電池陽極材料、雙電層電容器電極、高效吸附劑、分離劑、結構增強材料等。Tibbetts[2]在研究了VGCF的物理特性以后,發現小直徑氣相生長炭纖維的強度比大直徑的強度要大。

Endo[3]用透射電鏡觀察到氣相生長法熱解生成的炭納米管和電弧法生成的炭納米管的結構完全相同。所有這些,都使氣相生長納米炭纖維的研制工作進入了一個新階段。

另外,從圖1的直徑分布來看,納米炭纖維處于普通氣相生長炭纖維和納米炭管之間,這決定了納米炭纖維的結構和性能處于普通炭纖維和納米炭管的過渡狀態,因而,研究普通炭纖維、納米炭纖維、納米炭管的結構和性能的差異將具有重要的意義。

2氣相生長納米炭纖維的制備方法與影響因素

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精細化工催化加氫技術的運用

摘要:隨著我國科學技術發展水平的提升,越來越多的技術開始涌現在人們的面前。在精細化工中,催化加氫技術的應用效果極為顯著,被廣泛地應用到我國的化工行業中,其主要使用的是負載型催化劑。該類型的催化劑活性比較高,會對一些金屬負載量產生不同程度的影響,因此,催化劑在實際的使用中通常會受到各類外力條件的限制和約束。主要就精細化工中催化加氫技術進行較為詳盡的論述,探究其技術的應用要點,使該技術可以在精細化工中展現出其自身最大的效用。

關鍵詞:催化加氫技術;精細化工;催化劑

1加氫催化劑

在還原反應中,加氫催化劑是其重要的組成部分,現階段,我國所開展的研究工作中主要使用的是Pd/Pct/骨架鎳這類催化劑。1.1鎳系催化劑。鎳系催化劑主要分為兩種,其分別是硅藻土以及二氧化硅。其相關的化工人員選用沉淀的方式,把硝酸鎳進行沉淀的處理,將其放置到載體上面,在實際的使用過程中,要對其進行利用氫催化的形式,確保其催化劑在400℃左右,且其上下浮動不超過50℃時,不會產生不良的自燒等反應。骨架鎳是一種會經過強堿腐蝕處理的物質,其會以一個多孔海綿的狀態呈現,所以在實際的制備過程中,其應當在鈦中添加一些較為穩量的元素,這樣會改良其各類合金的性能,在實際的催化劑應用過程中,無論是酸堿度還是腐蝕度都會在一定程度上影響到其催化劑的性能。鎳系的催化劑具有極強的經濟性,所以在實際的使用中比較便捷,同時其應用的空間也比較大。1.2鈀系催化劑。鈀系催化劑的制作方式比較簡單,其先要進行氯化鈀的溶解處理,讓其物質更好地溶解到鹽酸溶液當中,之后再添加一定量的活性炭,讓鈀可以充分的作用,在浸染之后,對活性炭進行干燥的處理,還原其氫氣,控制好其產生還原反應時的溫度,這種制備方式主要被應用于大部分的催化劑的制作過程,其制作過程要控制好其活性物質組成的遷移頻率。1.3鉑系催化劑。鉑系催化劑的制備方式主要把氯鉑酸放置到水中,并在水中添加過量的硝酸鈉,對其進行烘干的處理,將其烘干的溫度調整到35℃,讓其可以快速地熔融以及發生分解的反應,進而產生出二氧化氮氣體,同時還會帶有褐色沉淀物質的現象,待其產生了該化學反應之后,要再次調整其溫度,讓其溫度上升到500℃,繼而分解之后產生二氧化鉑加氫催化劑。1.4活性炭/載體物質活性炭/載體物質具有極為高效的催化能力,所以其會對活性炭自身性能的要求會比較高,活性炭這類物質和其他的機械類雜質等不能混合在一起,其所選擇的材料大部分都是果核類的物質。1.5銅系催化劑。銅系催化劑的面積比較大,另外其物質自身的活性也會比較高,會將其用于烯烴的加氫反應,如果其催化劑在實際的使用中為單獨的方式,那么其就極容易產生燒結的現象,一旦產生了燒結的現象,就給其制備過程帶來困擾,想要避免產生該類問題,就需要使用載體進行處理。

2催化加氫技術的運用

2.1氨基酚。氨基苯的制作主要是將硝基苯放置到稀硫酸當中,讓其通過介質的效用產生重排反應,進而得到氨基酚,其所選用的催化劑主要是5%Pt/C。需要對貴金屬與硝基苯的質量比進行調控,讓其比值始終為(0.0005~0.0050)∶1。控制好其使用的溫度,讓其溫度始終保持在80℃左右。壓力控制在11~12MPa,最后利用過氧化氫處理,10%的稀硫酸為介質進行反應。2.2催化加氫制備。2,2-二氯氫化偶氮苯2-二氯化偶氮苯采用0.8%Pd/C的催化劑,以甲苯為溶劑,在反應過程中加入表面活性劑和助催化劑,將鄰硝基氯化苯在0.6MPa、55~75℃下,加氫3h。以上做法是宋東明化學家提出的方法,而美國申請專利最早使用方法是在堿性條件下鄰硝基氯化苯液相加氫制備2,2-二氯氫化偶氮苯,為固-液-氣三相反應。主催化劑為0.5%~1%Pd/C或Pt/C,貴金屬與硝基物重量比為(0.0002~0.0010)∶1。2.3催化加氫制備鄰氯苯胺。鄰硝基苯加氫還原生成鄰氯苯胺,主催化劑為0.8%Pd/C,貴金屬與硝基氯苯質量比為(0.0001~0.0005)∶1。助催化劑為亞磷酸鈉,在甲苯為溶劑,溫度控制在60~80℃,氫氣壓力為0.6~2MPa。制得的純度可以達到99.7%,收率達到92%。與傳統相比,大大減少了三廢的生產。

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氣相生長納米炭纖維論文

炭纖維是一種主要以sp2雜化形成的一維結構炭材料。根據其合成方式和直徑不同可分為:有機前軀體炭纖維(PAN基、粘膠絲基、瀝青基炭纖維)、氣相生長炭纖維(Vapor-growncarbonfiber簡稱VGCF)、氣相生長納米炭纖維(Vapor-growncarbonnanofiber簡稱VGCNF)、炭納米管(carbonnanotube簡稱CNT),如圖1所示。自從1991年Iijima[1]發現納米炭管以來,由于其特殊的物理性能和力學性能而引起科學家們的廣泛興趣,同時也促進了氣相生長炭纖維在納米尺度上即氣相生長納米炭纖維的研究。

氣相生長納米炭纖維一般以過渡族金屬Fe、Co、Ni及其合金為催化劑,以低碳烴化合物為碳源,氫氣為載氣,在873K~1473K下生成的一種納米尺度炭纖維。它與一般氣相生長炭纖維(VGCF)所不同的是,納米炭纖維除了具有普通VGCF的特性如低密度、高比模量、高比強度、高導電等性能外,還具有缺陷數量非常少、比表面積大、導電性能好、結構致密等優點,可望用于催化劑和催化劑載體、鋰離子二次電池陽極材料、雙電層電容器電極、高效吸附劑、分離劑、結構增強材料等。Tibbetts[2]在研究了VGCF的物理特性以后,發現小直徑氣相生長炭纖維的強度比大直徑的強度要大。

Endo[3]用透射電鏡觀察到氣相生長法熱解生成的炭納米管和電弧法生成的炭納米管的結構完全相同。所有這些,都使氣相生長納米炭纖維的研制工作進入了一個新階段。

另外,從圖1的直徑分布來看,納米炭纖維處于普通氣相生長炭纖維和納米炭管之間,這決定了納米炭纖維的結構和性能處于普通炭纖維和納米炭管的過渡狀態,因而,研究普通炭纖維、納米炭纖維、納米炭管的結構和性能的差異將具有重要的意義。

2氣相生長納米炭纖維的制備方法與影響因素

劉華的實驗結果表明VGCF的強度隨著直徑的減小而急劇增大[4]。Tibbetts[2]在研究VGCF的物理特性時,也預測小直徑的VGCF要比大直徑的VGCF強度要大得多。由于VGCF的直徑主要是由催化劑顆粒的大小來決定的[5],因此大批量生產VGCNF的關鍵問題是催化劑顆粒的細化。

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氣相生長納米炭纖維研究論文

1氣相生長納米炭纖維概述

炭纖維是一種主要以sp2雜化形成的一維結構炭材料。根據其合成方式和直徑不同可分為:有機前軀體炭纖維(PAN基、粘膠絲基、瀝青基炭纖維)、氣相生長炭纖維(Vapor-growncarbonfiber簡稱VGCF)、氣相生長納米炭纖維(Vapor-growncarbonnanofiber簡稱VGCNF)、炭納米管(carbonnanotube簡稱CNT),如圖1所示。自從1991年Iijima[1]發現納米炭管以來,由于其特殊的物理性能和力學性能而引起科學家們的廣泛興趣,同時也促進了氣相生長炭纖維在納米尺度上即氣相生長納米炭纖維的研究。

氣相生長納米炭纖維一般以過渡族金屬Fe、Co、Ni及其合金為催化劑,以低碳烴化合物為碳源,氫氣為載氣,在873K~1473K下生成的一種納米尺度炭纖維。它與一般氣相生長炭纖維(VGCF)所不同的是,納米炭纖維除了具有普通VGCF的特性如低密度、高比模量、高比強度、高導電等性能外,還具有缺陷數量非常少、比表面積大、導電性能好、結構致密等優點,可望用于催化劑和催化劑載體、鋰離子二次電池陽極材料、雙電層電容器電極、高效吸附劑、分離劑、結構增強材料等。Tibbetts[2]在研究了VGCF的物理特性以后,發現小直徑氣相生長炭纖維的強度比大直徑的強度要大。

Endo[3]用透射電鏡觀察到氣相生長法熱解生成的炭納米管和電弧法生成的炭納米管的結構完全相同。所有這些,都使氣相生長納米炭纖維的研制工作進入了一個新階段。

另外,從圖1的直徑分布來看,納米炭纖維處于普通氣相生長炭纖維和納米炭管之間,這決定了納米炭纖維的結構和性能處于普通炭纖維和納米炭管的過渡狀態,因而,研究普通炭纖維、納米炭纖維、納米炭管的結構和性能的差異將具有重要的意義。

2氣相生長納米炭纖維的制備方法與影響因素

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趣味化學實驗“點火成蛇”研究

摘要:通過多年的實驗探究發現,趣味化學實驗“點火成蛇”,可以不用催化劑,直接點燃蔗糖和碳酸氫鈉的混合物,就可以得到實驗結果。以前所說的“催化劑”,實際上只起了一個吸附酒精集中加熱反應物的作用,使實驗現象更加明顯,而對化學反應并沒有“催化”作用。建議普通實驗室用沙子或細黃土在鐵架臺底座上進行這個實驗。

關鍵詞:蔗糖;趣味化學實驗;催化劑

1問題的提出

趣味化學實驗“點火成蛇”也稱為“燃糖成蛇”[1]、“燒糖成蛇”[2]或“引蛇出洞”[3-4],因使用藥品少、操作簡單、成功率高,深受化學教育工作者和學生喜愛,是各類化學教材最常選用的趣味實驗之一[5-6],如有些學校開設的化學類選修課列入了本實驗[7-9]。實驗步驟是,用煙灰做催化劑[10],先用火引燃蔗糖和碳酸氫鈉的混合物,碳酸氫鈉受熱分解放出二氧化碳氣體,蔗糖形成黏性物質,伴隨著不易逸出的二氧化碳氣體,生成疏松彎曲的蛇狀物[11]。具體的實驗步驟如下:第1步:將3~4藥勺煙灰鋪在石棉網中間,用藥勺將它攤開呈淺“盤子”狀。第2步:稱取2g蔗糖,放在研缽內研細,再加入0.25g碳酸氫鈉,混合均勻。取出大約0.5g混合物,堆在淺“盤子”中間,盡量堆得高一些,頂部呈尖角狀。第3步:在混合物周圍的煙灰上滴加1滴管酒精,在無風處點火引燃酒精,并注意觀察。片刻后,錐狀物尖端上有疏松、彎曲的黑色蛇狀物慢慢伸出,并不斷伸長。主要的化學方程式如下:C12H22O11+12O211H2O+12CO2↑2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑反應原理是,蔗糖受熱發生燃燒、熔化、氧化、炭化等一系列化學反應,蔗糖氧化和碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳在熔化變黏稠的蔗糖內部不易逸出,隨著二氧化碳生成量的增多,頂著黏稠變軟的蔗糖不斷向外生長,形成“蛇”的形狀。在長期的實踐中我們覺得該實驗有2個問題要解決,(1)“是否必須加催化劑才能反應”,(2)“如何將蔗糖和碳酸氫鈉的混合物堆成錐形”。

2實驗設計

為了探究上述問題,我們設計了3個實驗。[實驗1]取一張新的石棉網,不加“催化劑”,在石棉網中間堆上蔗糖和碳酸氫鈉的干燥混合物粉末,盡量堆成圓錐體形。在混合物周圍滴加1滴管酒精,用火柴點燃,可以看到,先是酒精燃燒,然后引燃混合物,從混合物的頂部開始,出現黑色的蛇狀物,并不斷伸長,見圖1。[實驗2]取一藥勺已經研細混合均勻的混合物,用酒精濕潤(為了便于堆成圓錐體形又不影響實驗現象),后用手捏成比較尖的錐體形狀,輕輕置于石棉網上,不加“催化劑”。在石棉網中間的圓錐體混合物周圍滴加1滴管酒精,點燃,即可生成蛇狀物。見圖2。[實驗3]取一張石棉網,不加任何“催化劑”,將一粒葡萄糖酸鈣片分成4等份,取其中一份豎直放在新的石棉網上,周圍滴加1滴管酒精,引燃,可以看到仍然能生成蛇狀物,見圖3。

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