疏水與親水性,極性與非極性

哇!談論一個有趣的主意!一個非常整潔的實驗,稱為“”,由Philseok Kim,Jack Alvarenga,Joanna Aizenberg和Raymond Sleeper出版化學教育雜誌。該實驗使您可以將普通的塑料培養皿轉換為獨特的教學工具,該工具可用於證明疏水和親水性表麵之間的差異。在下麵的視頻中查看。

從特斯拉線圈中排出的電暈排放用於促進疏水,聚苯乙烯培養皿與空氣中的氧氣之間的反應。該反應會導致氧氣加入聚苯乙烯,形成羰基和氫氧化物基團,從而使其親水。由貼紙保護的培養皿表麵的區域不會與氧氣反應並保持疏水性。在電暈治療的培養皿中加入的水“棒”在親水性部分中“棒”,但避免了菜肴的疏水部分。

隻要您擁有特斯拉線圈(花費約200美元),該實驗就非常簡單。下麵的視頻詳細概述了如何製作這些有趣的培養皿。有關此實驗的更多信息,請參見本文,包括討論與聚苯乙烯轉化為氧化聚苯乙烯的化學反應。

希望您有機會嚐試此實驗。如果您確實嚐試過,我很想聽聽您發現的任何有趣的修改。我自己嚐試了這個實驗,並與我的許多大學生分享了(他們也喜歡它)。幾次進行了該實驗後,我有兩個問題我很好奇。也許你們中的一些人可以幫助我了解這裏發生了什麼;如果您有一些可能的答案,請評論。首先,當您在特殊的培養皿上呼吸時,呼吸中的水似乎會在菜肴的未經處理的,疏水的部分凝結,但不在菜的親水性,電暈治療的部分上。這種效果對我來說似乎是倒退的。其次,由於在電暈治療期間將氧原子插入聚苯乙烯鏈中,因此在電暈治療後,盤子的質量應增加。但是,(我隻做一次實驗),我注意到,在電暈治療後,經過電暈治療的培養皿實際上顯示出明顯較低的質量。 (NOTE added 5/14/15: upon several repetitions of this experiment, we have observed what one might expect. That is, the mass of the Petri dish goes up after corona treatment). Why might this be so? I look forward to hearing from you.

概念:
收藏:

安全

一般安全

用於實驗室工作:請參考ACS

示威:請參考ACS化學教育部

其他安全資源

:識別危險;評估危害的風險;降低危害的風險;為緊急情況做準備

NGSS

展示理解的學生可以開發和使用通過電場或磁場相互作用的兩個對象的模型來說明對象之間的力與由於相互作用而引起的對象能量變化。

*有關HS-PS3的所有DCI的更多信息

概括:

展示理解的學生可以開發和使用通過電場或磁場相互作用的兩個對象的模型來說明對象之間的力與由於相互作用而引起的對象能量變化。

評估邊界:

評估僅限於包含兩個對象的係統。

澄清:

模型的示例可能包括圖紙,圖表和文本,例如兩次相反的極性電荷彼此接近時發生的情況。

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評論2

勞裏·斯塔基(Laurie Starkey)的照片
勞裏·斯塔基(Laurie Starkey)|星期三,2014年7月16日 - 20:50

我認為您的呼吸隻會湧入疏水部件,因為它不會吸附,因此它會串成可見的液滴。呼吸中的水分會吸附到親水性部分上,因此看不到。不確定重量差異,盡管加熱盤子可能會從盤子裏的任何水中驅動,所以我會在進行預先投資之前加熱盤子。

湯姆·昆茨勒曼的照片
湯姆·昆茨勒曼|THU,2014年7月17日 - 07:00

嗨,Starkey博士:

我認為您對冷凝模式是正確的。您的評論讓我想知道是否可以使用光學顯微鏡查看液滴。我想我要嚐試一下。關於彌撒的神秘損失,我可能應該更新此博客文章。我現在已經重複了幾次這個實驗,並注意到,培養皿在電暈放電後的質量增加,如預期的那樣。

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