粉笔上的化学实验

 大家知道，要分析一种混合物内有哪几种成分，并不是一件简单的事情。尤其是分析有机化合物的混合物（例如染料、抗菌素等），其中的各个成分的性质极为相近，分析一个样品往往要花很长的时间。后来，有了色层分析法，分析起来就简便多了。色层分析法是在一种载体（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，就可以被分离成各种成分，而分析每一个纯成分，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。有时可以直接根据载体上出现的各种纯成分的颜色，来确定混合物中含有哪些物质。进行色层分析需要有吸附剂（如氧化铝、氧化硅等），还要把吸附剂装在吸附柱上，操作就比较复杂一些。这里介绍用粉笔来模拟色层分析法，既简便又有趣。
  1.蓝墨水中有几种染料取一支粉笔，在距离粗的一头1厘米的地方点上一点蓝墨水（只要用细玻璃棒蘸上蓝墨水来点，不可用滴管滴，因为这样做会使蓝墨水的点太大），点完后，蓝墨水点的直径约为1毫米。在培养皿内加酒精作展开液，液面高度保持在0.5厘米左右。然后把粉笔的大头朝下，竖立在酒精中，但酒精的液面不可与蓝墨水点接触。不久，酒精就在粉笔上慢慢上升，随着酒精向上扩散，蓝墨水也在粉笔上向上移动。最后，你可以看到粉笔上半部的墨水是蓝色的，粉笔下半部的墨水是紫色的。说明在蓝墨水中存在着两种染料，一种是紫色的，另一种是蓝色的。
  2.红墨水中有几种染料再取一支粉笔，在粗的一头点上一点红墨水（位置和蓝墨水点相同），然后把它竖立在酒精中，红墨水也会随着酒精慢慢向上扩散。最后，你会看到，粉笔上半部的墨水是橙红色的，下半部的墨水是红色的，说明红墨水中也有两种染料。
  3.分离甲基橙和酚酞在试管中加入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。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。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。取一支粉笔，在粗的一头点上一点混合指示剂（位置和实验1中相同），然后把粉笔竖立在培养皿内的氨的丁醇溶液中。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。为什么会发生这一变化呢？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，可以使我们初步了解到，在色层分析中是怎样把两种物质分开的。
  4.绿叶中的色素取一些绿叶（可以用绿叶蔬菜，例如菠菜，或者用绿色树叶），放在研钵中捣碎。把绿叶的汁和碎末涂在粉笔下端距离粗的一头1厘米的地方（最好涂得多一点）。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，将粉笔粗的一头竖立在培养皿内的混合溶液中。不久，可以看到绿叶中的色素慢慢向上扩散。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。通过以上四个实验，你对色层分析法会有一些初步的了解。