视频1 视频21 视频41 视频61 视频文章1 视频文章21 视频文章41 视频文章61 推荐1 推荐3 推荐5 推荐7 推荐9 推荐11 推荐13 推荐15 推荐17 推荐19 推荐21 推荐23 推荐25 推荐27 推荐29 推荐31 推荐33 推荐35 推荐37 推荐39 推荐41 推荐43 推荐45 推荐47 推荐49 关键词1 关键词101 关键词201 关键词301 关键词401 关键词501 关键词601 关键词701 关键词801 关键词901 关键词1001 关键词1101 关键词1201 关键词1301 关键词1401 关键词1501 关键词1601 关键词1701 关键词1801 关键词1901 视频扩展1 视频扩展6 视频扩展11 视频扩展16 文章1 文章201 文章401 文章601 文章801 文章1001 资讯1 资讯501 资讯1001 资讯1501 标签1 标签501 标签1001 关键词1 关键词501 关键词1001 关键词1501 专题2001
什么材料遇水显影?
2024-10-25 04:05:00 责编:小OO
文档


相信有很多人在孩童时代便已看过或玩过所谓的「墨水」,当时一定会感觉到相当的好奇,即使告知原因也无法了解。然而当我们学过国小自然科、国中理化或高中化学之后,对应形墨水的原理便能恍然大悟了。其实当时的墨水之原理也非常简单,它仅仅是利用酸检指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化而已,除了应用化学变化中的酸碱中和之原理之外,还可利用其它的化学反应—如沈淀反应、氧化还原、错离子形成及催化反应等现象,来配制墨水。为了进一步揭开墨水的秘密,以下仅以酸碱型、沈淀型、错离子型、氧化还原型及催化型等五种墨水的配制与使用加以说明供作参考。 一、酸验型之墨水 将酸碱指示剂如酚钛溶液滴2滴于酸性溶液(如0.1M HCl)中,并利用毛刷沾酸性溶液将滤纸涂满,待干后再利用毛笔沾取碱性溶液(如0.5M NaOH)做为墨水(无色透明),并在滤纸上写字,则便会在白色滤纸上出现粉红色字来。如改用其它常用的酸检指示剂(如广用指示剂)加于酸性(或碱性)溶液中,再用毛刷将其涂在滤纸上而呈现红色(或蓝色)纸张,待干后用毛笔沾取碱性(或酸性)溶液在上述处理过的红色滤纸(或蓝色滤纸)上写字,便会出现红色底蓝色字(或蓝色底红色字)来。其结果列于表一,而常用指示剂之颜色变化范围列于表二。 表一 酸碱型墨水之颜色变化 0.1M HCl加指示剂 0.1M NaOH加指示剂 酚钛(滤纸呈白色) 溴瑞香草蓝(滤纸呈黄色) 广用指示剂(滤纸呈红色) 酚钛(滤纸呈红色) 溴瑞香草蓝(滤纸呈蓝色) 广用指示剂(滤纸呈蓝色) 0.5M HCl - - - 红色底白色字 蓝色底黄色字 蓝色底红色字 0.5M NaOH 白色底红色字 黄色底蓝色字 红色底蓝色字 - - - 表二 常用指示剂之颜色变化 指示剂 pH和颜色变化范围 酚钛 8.2(无色)~10.0(红色) 溴瑞香草蓝 6.0(黄色)~7.6(蓝色) 广用指示剂 4 5 6 7 8 9 10 红 橙 红 绿 蓝 靛 紫 二、沈淀型之墨水 利用两种不同的化合物反应时会产生不溶性之有色沈淀物来配制成沈淀型墨水,例如(1)由铅或银溶液与硫化铵溶液作用产生黑色的硫化铅(PbS)或黑色的硫化银(Ag2S)沈淀。(2)由铅或银溶液与碘化钾溶液作用产生黄色的碘化铅(PbI2)或黄色的碘化银(AgI)沈淀。(3)由铅或银溶液与氯化钠溶液作用产生白色的氯化铅(PbCl2)或白色的氯化银(AgCl)沈淀。前者(1)与(2)可在白色滤纸上呈现出黑色或黄色字体,而后者(3)可在预先染成黑色的滤纸上呈现白色字体来。其结果列于表三,其反应方程式如下: Pb2+(aq)+S2-(aq)→PbS(s)黑色 2Ag+(aq)+S2-(aq)→Ag2S(s)黑色 Pb2+(aq)+2I-(aq)→PbI2(s)黄色 Ag+(aq)+I-(aq)→AgI(s)黄色 Pb2+(aq)+2Cl-(aq)→PbCl2(s)白色 Ag+(aq)+Cl-(aq)→AgCl(s)白色 表三 沈淀型墨水之颜色变化 硫化铵溶液 (NH4)2S (滤纸呈白色) 碘化钾溶液 KI (滤纸呈白色) 氯化钠溶液 NaCl (滤纸先染成黑色) 铅溶液 Pb(NO3)2 白色底 黑色字 白色底 黄色字 黑色底 白色字 银溶液 AgNO3 白色底 黑色字 白色底 黄色字 黑色底 白色字 三、错离子型之墨水 由金属阳离子和非金属阴离子结合成有色的错离子(Complex ion)来配制而成墨水。例如(1)由氯化铁溶液和硫氰酸钾溶液作用形成红色的硫氰酸铁[Fe(SCN)2+]错离子。(2)由可溶性淀粉溶液和碘液作用而形成深蓝色的I3--Starch错离子。(3)由氯化铁或氯化亚铁与亚铁或铁溶液作用皆分别形成深蓝色错化合物,其结果列于表四,其反应方程式如下: Fe3+(aq)+SCN-(aq)→Fe(SCN)2+红色 I3-(aq)+Starch→I3—Starch深蓝色 4Fe3+(aq)+3Fe(CN)-(aq)→Fe4[Fe(CN)6]3深蓝色 3Fe2+(aq)+2Fe(CN)63-(aq)→Fe3[Fe(CN)6]2深蓝色 表四 错离子型之墨水颜色变化 氯化铁溶液 FeCl3 (滤纸呈淡棕色) 碘-碘化钾溶液 (I3-) (滤纸呈棕色) 氯化亚铁溶液 FeCl2 (滤纸呈淡棕色) 硫氰酸钾溶液 KSCN 棕色底 红色字 - - 可溶性淀粉溶液 Soluble starch - 棕色底 深蓝色字 - 亚铁溶液 K4Fe(CN)6 淡棕色底 深蓝色字 - - 铁溶液 K3Fe(CN)6 - - 淡棕色底 深蓝色字 四、氧化还原型之墨水 由氧化剂与还原剂作用时产生颜色变化(产生或消失)之现象而配制成墨水。例如(1)由硫代硫酸钠溶液与碘液作用时碘液的棕色会消失。(2)由过氧二硫酸钾溶液将碘化钾溶液中之碘离子氧化成碘分子而呈现棕色。(3)由草酸将紫红色的过锰酸钾溶液还原成无色的锰离子。其结果列于表五,其反应方程式如下: I2+2S2O32-→2I-+S4O62- 棕色 无色 2I-+S2O82-→I2+2SO42- 无色 棕色 5C2O42-+2MnO4-+16H+→2Mn2++10CO2+8H2O 紫红色 无色 表五 氧化还原型墨水之颜色变化 碘酒 I2 (滤纸呈棕色) 碘化钾溶液 KI (滤纸呈白色) 过锰酸钾溶液 KMnO4 (滤纸呈紫红色) 硫代硫酸钠溶液 Na2S2O3 (还原剂) 棕色底 白色字 - 紫红色底 白色字 过氧二硫酸钾溶液 K2S2O6 (氧化剂) - 白色底 棕色字 - 草酸钠溶液 Na2C2O4 (还原剂) - - 紫红色底 白色字 五、傕化型之墨水 由于催化剂之催化作用而使化学反应发生而且产生明显的颜色变化来配制的墨水。例如(1)由二铬酸钾(K2Cr2O7)催化过氧化氢而分解成水和氧气时,二铬酸钾先转变成暗褐色的过氧二铬酸钾(K2Cr2O9),随后又会放出氧气而回复为原来的二铬酸钾。(1)鲁米诺(Lumionl)在碱性溶液和双氧水存在下受到Fe3+或Fe2+等离子之催化而出现蓝绿色光。因此若将二铬酸钾溶液处理在滤纸上,随后用毛笔沾取双氧水在滤纸上写字,则会出现暗褐色字体,但不久又会消失。若将赤血盐[K3Fe(CN)6]、氯化铁(FeCl3)或氯化亚铁(FeCl2)溶液分别处理在滤纸上,然后在鲁米诺之氢氧化钠溶液中加入少许双氧水,于暗室内在滤纸上写字,则会出现蓝绿色光之字迹,但不久又会消失。其结果列于表六。 表六 催化型墨水之颜色变化 二铬酸钾溶液 K2Cr2O7 (滤纸呈橘红色) 赤血盐溶液 K3Fe(CN)6 (滤纸呈红色) 氯化铁溶液 FeCl3 (滤纸呈淡棕色) 氯化亚铁溶液 FeCl2 (滤纸呈淡棕色) 双氧水 (H2O2) 橘红色底暗褐色字随后又消失 - - - 鲁米诺之碱性溶液 (Lumionl/NaOH) - 于暗室内呈现蓝绿色光字,随后又消失 于暗室内呈现蓝绿色光字迹,但在光线下呈深棕色字迹 于暗室内呈现蓝绿色光字迹,但在光线下呈深棕色字迹 六、结论 上述所介绍的五种墨水乃是分别由不同的化学药品,如酸碱性溶液和指示剂,沈淀剂、氧化剂、还原剂、错化剂或催化剂及发光剂等分别调配而成无色透明的溶液作为墨水,而且必须分别在特殊药品处理过之滤纸上来写字,才会由于分别发生酸碱中和、产生沈淀、氧化还原、形成错离子或错化合物或催化作用等而出现各种不同颜色的字体,此乃为墨水之秘密所在。 若将上述几种墨水加以混合,则便可同时针对不同药品处理的滤纸写出不同颜色的字体来,由此配制成一综合型的墨水。如将碘化钾溶液、硫代硫酸钠溶液及硫氰酸钾溶液等混合成一综合型的墨水时,便可分别在铅溶液、碘酒溶波及氯化铁溶液等处理过的滤纸上写出白底黄色字体(PbI2)、棕褐色底白色字(I-)及白色底红色字[Fe(SCN)2+]来。 我还有一个很简单的方法,只需要水,两张纸和一支铅笔,把两张纸用水弄湿,放在一起,用铅笔在上面写字,写完以后可以看见下面一张纸上也有字迹,就像用铅笔在上面写的一样,然后把下面的一张纸弄干,上面的字就消失了,什么也没有,如果想看让它在出来,就用水把它弄湿,方法简单吧,知道原理是什么吗。自己试一试,一看就明白的。可以说我的方法最简单,自己的口水就可以弄出来啦。

下载本文
显示全文
专题