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1、过滤实验的改进 摘 要：这里所讲的过滤是指的常温常压下的普通过滤。它是化学基础实验中使用的最多的分离方法之一。但一讲到过滤，我们想到的便是“一贴、二低、三靠”等大量的实验注意事项。那么有没有什么方法能将过滤变得更简单，更方便一些呢？本文就对过滤这一基本的实验方法进行了一些改进，目的就在于能简化过滤操作。 关键词：过滤； 实验改进 过滤是基础化学实验中最常用的物质分离手段之一，也是学生在实验中用的的最多的操作之一。它是利用物质的溶解性差异，将液体和不溶于液体的固体分离开来的一种方法。 一、目前使用的过滤装置 讲到过滤，人们想到的就是这样一套装置： 使用这套装置来进行过滤操作就必须要做到“一贴、二
2、低、三靠”。 “一贴”即滤纸紧贴漏斗内壁。目的是赶走滤纸与漏斗壁之间的汽泡，加快过滤速度。 “二低”即滤纸边缘低于漏斗边缘。目的是防止滤纸与漏斗壁之间产生汽泡。液面低于滤纸边缘。目的是不让混合物直接由漏斗流入滤液中。 “三靠”即盛混合物的烧杯紧靠玻璃棒。目的是防止待分离混合物溅出漏斗。玻璃棒下端紧靠滤纸三层处。目的是防止滤纸被戳破。漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。目的是防止滤液从烧杯内溅出。 此外整套装置如图中所示，靠铁架台支撑起。 二、改进后的过滤装置： 改进后的装置如图所示： 使用这套装置进行过滤则必须做到：“一贴、一高、二靠” “一贴”即滤纸紧贴漏斗内壁。目的是赶走滤纸与漏斗壁之间的汽泡，加快
3、过滤速度。 “一高”即滤纸边缘略高于漏斗边缘。目的是不让混合物直接由漏斗流入滤液中。 “二靠”即盛混合物的烧杯紧靠玻璃棒。目的是防止待分离混合物溅出漏斗。玻璃棒下端紧靠滤纸三层处。目的是防止滤纸被戳破。 此外该装置如图所示主要是靠锥形瓶支撑起。 三、两套装置的比较及取舍 这两种过滤装置的不同之出体现在以下几点： 1 滤纸边缘与漏斗边缘的高低。 第一套装置中，强调的是滤纸边缘必须低于漏斗边缘，它的目的是防止滤纸与漏斗壁之间产生汽泡，若产生了汽泡，则会减慢过滤速度。但这样做就会产生一个问题：增大了固液混合物不经滤纸直接从漏斗进入滤液中的概率。 在真正的实验过程中，特别是在中学阶段，实验者是之前从未
4、接触过或极少接触过化学实验的学生，他们在进行过滤实验的时候，往往就会不慎向漏斗中加入过多的固液混合物，导致混合液液面高于滤纸边缘。这时就必须重新过滤，大大减慢了过滤的速度。因此，在强调滤纸边缘必须低于漏斗边缘的同时，还要求混合物液面必须低于滤纸边缘。 而更多的情况是学生在用玻璃棒引流混合液时，玻璃棒的下端所处的位置离滤纸边缘太近，如图： 这样，只要烧杯倾斜的角度稍大些，即加入固液混合物的速度稍快，就会造成局部区域的液面高于滤纸边缘，如图： 有部分溶液就会不经滤纸从漏斗直接进入滤液，而最麻烦的是由于这部分超过滤纸边缘的溶液的量比较少，一般不容易被察觉，这就会给最终的实验结果造成极大的误差。因此对
5、于中学生而言，滤纸边缘低于漏斗边缘无疑是给他们增大失误的概率。 而在改进后的装置中，要求滤纸边缘略高于漏斗边缘。这样做就能很好的避免上述问题。因为滤纸边缘略高于漏斗边缘的话，在实际的实验过程中是几乎没人会在倒混合液时将液面加至超过滤纸边缘的，因为那样做的话，就相当于是直接将混合液倒在漏斗外面，这是不符合正常人的心理的。 而事实也是如此，学生在做过滤实验时，我让他们采用的就是滤纸边缘略高于漏斗边缘这一方法，并且没有强调液面必须要低于滤纸边缘（因为此时强调这个是多余的），最后的结果是全班34人无一人将溶液液面加至滤纸边缘以上的。 更重要的是使滤纸边缘略高于漏斗边缘，学生在用玻璃棒引流混合液时，要使
6、“玻璃棒的下端所处的位置离滤纸边缘太近”是很难做到的。因为要做到这个，就会使玻璃棒下端离玻璃漏斗的边缘很近，如图 这样的操作实际上几乎没有人会采用，因为这样的错误一眼就能看出来，并且大部分人的习惯是将玻璃棒的下端靠在漏斗壁的中间部分。 即使有学生采用上图所示的方式来实验，并且也是烧杯倾斜的角度稍大些，加入固液混合物的速度稍快，也造成局部区域的液面高于滤纸边缘，但这时，他也能很容易的发现自己的错误，因为溢出的混合液会流到漏斗外壁，一眼就能看出来。 若滤纸边缘略高于漏斗边缘，会不会使滤纸与漏斗壁之间产生明显的汽泡呢？其实只要做好第一步，即之前就使滤纸紧贴漏斗内壁，赶走所有的汽泡，那即使是滤纸边缘略
7、高于漏斗边缘，在滤纸与漏斗壁之间也不会产生明显的汽泡。 就算是产生了少量的汽泡，最多也就是影响过滤的速度，相比较于产生较大的误差，这种影响几乎是可以忽略的。因此过滤时使滤纸边缘略高于漏斗边缘利大于弊。 2 烧杯与锥形瓶哪个更适合接受滤液 第一套过滤装置中用于接受滤液的是烧杯，烧杯的口是敞开的，因此为了防止滤液溅出，就要求过滤时漏斗要紧贴烧杯壁。 而如果用锥形瓶代替烧杯来接受滤液，就不会有这样的问题，因为锥形瓶是瓶大口小。当漏斗放在锥形瓶上后，锥形瓶的口就被封了起来。这时就不需要担心会有滤液从里面溅出来。 此外用锥形瓶代替烧杯还有一个好处，就是锥形瓶还能起到一个支架的作用。这时就不需要用铁架台来支撑整套装置。这样一来，就大大减少了整个装置所占的体积，真正的使过滤变成一种方便，简单，有效的分离物质的方法。 无论是怎样的装置只要能提高实验的精度，同时又能使实验变得简单、方便，适合所使用的人群。那这样的装置就是一个好的装置。那我们为何不将新的过滤装置推广到学生中去呢。 _ 收稿日期：2013-05-24
