粉笔上的化学实验

要分析一种混合物中含有哪几种成分，尤其是在分析有机化合物的混合物时，由于其中各个成分的性质极为相近，因此往往要花很长的时间才能完成。1906年，俄国植物学家茨维特发明了色层分析法，从而大大简化了混合物的分析过程。色层分析法是指在一种载体（通常是固体）上进行混合物分离和分析的方法。混合物（一般是液体）随展开液流经载体，各种成分相互分离，而分析每一个单一成分，显然比分析混合物要简单得多，所以色层分析法可以提高分析的准确性和灵敏度。有时根据载体上出现的各种单一成分的颜色，就可以直接确定混合物中所含的成分。但是在进行色层分析时，不但需要吸附剂（如氧化铝、氧化硅等），还要把吸附剂装在吸附柱上，对于刚接触化学知识的中学生而言，操作还是太过复杂。这里介绍一种方法，使用粉笔来模拟色层分析法，既简便又有趣。

材料准备

粉笔，培养皿，试管，注射器，酒精，红墨水，蒸馏水，丁醇，甲基橙，酚酞，浓氨水，绿叶蔬菜，绿色树叶，研钵，甲苯。

实验1 分析红墨水中的染料

实验方法

（1）在培养皿中加入酒精作为展开液，液面高度保持在0.5 厘米左右。

（2）取一支粉笔，在粗的一头点上一滴红墨水。

（3）把粉笔的大头朝下，竖立在酒精中，但酒精的液面不可与红墨水点接触。

（4）可以观察到酒精在粉笔上慢慢扩散，随着这一过程，红墨水也在粉笔上向上扩散。

（5）经过较长的时间后，红墨水在粉笔上最终扩散成两部分，上半部的墨水是橙红色的，下半部的墨水是红色的。

智慧花

经过这一实验，可以知道红墨水实际上是由两种颜色的染料混合而成的。尝试用同样的方法分离蓝墨水，看看蓝墨水是由几种颜色的染料混合而成的？

小贴士

在实验过程中要注意点的红墨水点一定要小，最好用细的注射器针头来点。如果红墨水点过大，可能会出现严重的拖尾现象，从而导致实验失败。

实验2 分离甲基橙和酚酞

实验方法

（1）在试管中加入2 毫升浓氨水和18 毫升蒸馏水，混匀。再加入10 毫升丁醇，管口用橡皮塞塞严，充分摇动试管，然后将试管静置。

（2）等溶液分层后（上层是氨的丁醇溶液，下层是氨水），用滴管取出上层溶液放在培养皿内。

（3）将0.5 毫升甲基橙指示剂和0.5 毫升酚酞指示剂混合均匀。

（4）取一支粉笔，在粗的一头点上一滴混合指示剂（位置和实验1相同），然后把粉笔竖立在培养皿内的氨的丁醇溶液中。

（5）不久，混合指示剂慢慢向上扩散。最后，粉笔的上半部是红色的，下半部是橙黄色的。

智慧花

原来，酚酞和甲基橙在粉笔上的扩散速度是不同的，酚酞往上“爬”得快，甲基橙“爬”得慢。所以粉笔上半部是酚酞，它遇到氨水显红色；粉笔的下半部是甲基橙，遇到氨水显橙黄色。通过这样一个简单的实验，可以初步了解到色层分析法是怎样把两种物质分开的。

小贴士

本实验不单纯使用蒸馏水作为展开液，这是因为当甲基橙和酚酞分离后，酚酞是无色的，无法观察到分层的现象。加入氨水后，酚酞遇氨水显红色，才能观察到酚酞在上面，甲基橙在下面。

实验3 分离绿叶中的色素

实验方法

（1）取一些绿叶（可用绿叶蔬菜或者绿色树叶），放在研钵中捣碎，取汁液待用。尽量选取新鲜的颜色较深的叶片，以便使滤液中含较多的色素。

（2）把绿叶的汁液涂在距离粉笔下端（粗的一端）1厘米的位置（最好多涂一点）。

（3）将甲苯与酒精（200∶1）的混合溶液放在培养皿内，液面的高度保持在0.5 厘米左右。然后，将粉笔粗的一端竖立在培养皿内的混合溶液中。

（4）不久之后，可以观察到粉笔上的绿色汁液慢慢向上扩散。最后，粉笔上也出现了两种颜色，下边是绿色的，上边是黄色的，说明绿叶的色素中含有叶绿素和叶黄素。

小贴士

新鲜的绿叶只显绿色，是因为叶绿素的含量比其他色素含量约多3倍的缘故。