时间：2022-02-16 04:27:32
实验仪器的清洗是中学化学实验中的一个重要环节。在中学化学实验中，一些难洗涤污物的清洗往往使师生感到很头疼。有些教师及学生采用课本上的有关反应原理（或实验方法）来清洗这些难溶物。这些方法虽然能除去污物，但却用到了腐蚀性的试剂或清洗过程中会产生有毒气体，不利于实验者的身体健康。如用浓盐酸除去MnO2，浓硝酸除去银镜反应的银等。那么，有没有一些简单可行又安全无毒的清洗方法呢？本文对中学化学实验中的一些难洗污物的清除进行了探究。
一、高锰酸钾加热制氧气实验中试管污物的清洗
高锰酸钾加热制氧气实验是初中化学要求的一个学生必做实验。高锰酸钾制氧气实验完后，在试管内壁上会粘附一些难以清洗的污物，其主要成份为MnO2。用一般的清洗方法很难清洗。较常采用的方法是利用浓盐酸在加热条件下与MnO2反应放出氯气的方法来清除污垢。但浓盐酸有较强腐蚀性和挥发性，氯气有毒，对人体健康不利，且实验操作需要加热，也较麻烦。我校初三学生中考实验结束后笔者在整理和清洗实验仪器时手不小心碰到了高锰酸钾溶液，手接触溶液的地方呈棕褐色，怎么洗都洗不掉。无意中手拿了一粒维生素C时，发现维生素C接触的地方高锰酸钾污垢不见了。笔者将该维生素C搓了一下，手竟洗得很干净。那么，能否将维生素C用于清洗高锰酸钾制氧气后的试管污垢呢？还有哪些方法可用于高锰酸钾制氧气后的污垢的清洗呢，因MnO2具有较强的氧化性，笔者比较了一些有较强还原性的试剂的清洗效果，经实验结果如下：
通过上述实验可以得出，清洗MnO2污垢最佳选择是维生素C和草酸，绿色环保且清洗效果好。采用亚硫酸钠和稀盐酸混合液、稀盐酸加铁屑、葡萄糖及浓盐酸等方法都有明显的缺点。比如，采用亚硫酸钠和稀盐酸混合液洗涤试管会产生有毒气体SO2， 稀盐酸加铁屑清洗试管会产生大量氢气且铁屑量不好把握， 葡萄糖主要问题是清洗效果不够好。而常采用的浓盐酸清洗方法既会产生氯气，操作也不方便。此外，用维生素C水溶液洗蘸有高锰酸钾的布， 高锰酸钾污垢很快除去，且布颜色不受影响。而采用亚硫酸钠和稀盐酸混合液洗蘸有高锰酸钾的布， 发现布颜色褪色。采用维生素C和草酸的混合液或维生素C和葡萄糖的混合液也有很好的清洗效果。
二、银镜反应后污垢的清洗
银镜反应后污垢的主要成份是银。由于银的化学性质常温下较为稳定，只溶于浓硝酸、稀硝酸等溶液。因此，实验室银镜反应后的污垢一般用硝酸来清除。反应的化学方程式为：Ag+2HNO3（浓）===AgNO3+NO2+H2O；3Ag+4HNO3===3AgNO3+NO+2H2O。但无论是用浓硝酸或是稀硝酸，都会产生有毒气体，对身体健康不利。从金属活泼性顺序来看，银排在铜的后面（与铜靠近），活泼性与铜应相差不会太大。而硝酸铁可溶解铜。那么硝酸铁是否可溶解银呢？取浓度大于3.2mol/L的硝酸铁溶液（3.2mol/L是经过电极电势计算得出）于银镜反应后试管壁上留有光亮银镜的试管中，发现银镜立即溶解，且无有毒气体产生。反应方程式为：Fe3++Ag=== Fe2++Ag+；3Ag+4H++NO3-===3Ag++NO+2H2O；Fe2++NO=== [Fe（NO）]2+。此外，还可以用绿色氧化剂H2O2溶液来除去银镜反应后污垢。实验方法是取一支附有银镜的试管，向其中加入10%H2O2溶液和几滴稀硝酸。可以发现银镜消失，并有大量气体产生（该气体经检验为氧气）。反应的化学方程式为：2Ag+H2O2+2H+=2Ag++2H2O（过氧化氢与银的反应）；2H2O2===2H2O+O2（氧化银催化分解H2O2）。用稀硝酸和稀的双氧水混合液浸泡附有银镜的试管，既可除去银镜，又可防止产生大量气泡（双氧水分解产生的氧气）。总之，用硝酸铁溶液或加有少量H2O2的硝酸铁溶液清除银镜既环保又简单安全，是清除银镜反应污垢的最佳选择。其次是硝酸酸化的双氧水溶液（注：双氧水浓度不宜太高，可用10%以下的H2O2溶液）。硝酸虽也能除去银镜反应污垢，但会产生有毒气体，影响人体健康。尤其是浓硝酸，与银反应时会产生大量NO2气体，操作时应注意控制浓硝酸的用量。
三、碘蒸气实验污垢的清除
在试管中做碘的升华实验后，试管内壁上常会沾有大量紫黑色的碘。一般是采用CCl4、苯、氯仿、乙醇、CS2等溶剂溶解除去。但CCl4、苯、氯仿、CS2等溶剂对人体健康有害，用95%的酒精洗涤较多试管要浪费大量的酒精。经过实验发现，对于较大量粘有碘蒸气的试管，可用5%的氢氧化钠溶液浸泡试管。1～2天后，试管壁上的碘或溶于氢氧化钠溶液或聚集在试管底的水溶液中，极易除去（但不能马上看到碘溶于氢氧化钠溶液）。其原理可能是：I2+2NaOH===NaI+ NaIO+H2O，由于该反应可逆（在碘的量远大于氢氧化钠的量时），试管壁上的碘与氢氧化钠溶液反应而生成NaI 、NaIO溶于水中，反过来NaI和NaIO反应生成的碘单质则在重力作用下沉于试管底部，而不会再附着在试管内壁上。
四、葡萄糖与新制氢氧化铜反应试管污垢的清洗
葡萄糖与新制氢氧化铜反应生成的氧化亚铜附着在试管壁上，用水洗难以除去。采用浓度为3mol/L以上的盐酸或氯化铁溶液清洗附有葡萄糖与新制氢氧化铜反应后的污垢氧化亚铜的试管都具有很好的清洗效果。反应方程式为：Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O（氧化亚铜在酸中发生歧化反应，生成铜粉和可溶于水的Cu2+）；2Fe3++Cu2O+2H+===2Fe2++2Cu2++2H2O （Fe3+将含一价铜的Cu2O氧化成可溶于水的Cu2+）。
总之，对试管污垢的清洗应先弄清污垢的成分，再选择清洗效果好、绿色环保的清洗方法。寻找好的清洗方法，既要在一定的化学理论指导下进行，也要通过不断的实验尝试，从实践中得出。