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稻草棉花制备(研究性学习案例)
  作者:卢顺富 台州市路桥中学   来源:2011浙江省培  发布时间:2011-10-09

农业废弃物稻草可以变棉花。根据稻草和棉花的成份都是纤维素,本实验设计一系列的化学反应和实验操作,除去稻草中的碳水化合物,树脂,无机盐等。留下较纯的稻草纤维。经漂白、柔化,梳弹成稻草稻花。此棉花与真棉花形态确似,可制作沙发垫、床垫等。

本实验需两周时间完成。实验过程记录如下:

实验日期:x1

实验内容:将稻草洗净,晾干,切成8cm长,浸入由10g碳酸钠,300ml饱和石灰水,690ml清水配成的混合液中2天,不时地搅拌翻动,捞出沥干。(注意:稻草最好为新鲜的,使纤维未被破坏。碳酸钠、石灰水作用为溶解稻草中的纤维细胞的初生壁及其他碳水化合物)。

实验结果如图:

实验日期:x3

实验内容:配制由饱和石灰水200mlNaOH10ml,浓氨水30ml,清水760 ml组成的混和液,将稻草和混合物移入搪瓷锅中煮沸2小时。浸出液为红褐色。

稻草沥干,用清水洗涤至洗液无色,手感不滑,晾干。(注意:洗涤时要将化学试剂洗净,防止影响下一次实验)饱和石灰水,氨水,NaOH在加热条件下的作用是进一步溶解碳水化和物,树脂,无机盐等。搪瓷锅可用脸盆代替。结果:稻草体积缩小,只留下稻草中的纤维。

实验结果如图:

实验日期:x7

实验内容:配制硫酸12ml,盐酸0.5 ml,清水991.5 ml组成的混和液。将稻草浸入其中6小时,不时搅拌翻动,捞出沥干,用清水洗涤至中性。

注意:与上次实验相隔的时间可以短一些。混和液的作用是中和上一步实验中的残余碱,并进一步溶解稻草中的无机盐等物质。

结果:稻草中的纤维进一步提纯。

实验日期:X8

实验内容:配制由10g漂白粉,10g精盐,20mlNaHCO3、,5mlH2SO4955ml清水配成漂白液,初漂半小时后,洗涤至中性。用纱布过滤。(浓H2SO4作用是增强漂白液的漂白性)。

实验结果:最后稻草都堆积紧密,稻草被初步漂白。

再将初步漂白稻草纤维在保温瓶(或热水瓶)中用热水浸泡4小时,用纱布过滤。再晾干(约需5天)。

实验日期:x13

实验内容:再用漂白液漂15分钟(漂白若不够彻底,漂白时间可以稍微延长。),后用清水洗涤至中性;用纱布过滤。晾干,浸入由22ml土耳其红油,975ml清水和3ml硫酸配成的混合液中柔化2天,不时搅拌。

说明:土耳其红油是磺化油的一种,可以由植物油和硫酸以15混合后代替,在实验中起柔化作用; 

实验结果:已与棉花形态确似。

实验日期:x16

实验内容:捞出沥干后用水洗涤至中性晾干,浸入0.5%热皂液中2天。热皂液与稻草应放在热水瓶等保温瓶中,热皂液作用是使柔化后的纤维光亮。待纤维光亮后,捞出沥干,日晒干燥。

实验日期:x25

实验内容:把晾干后的稻草棉花,用竹条(或弹棉机)敲打成疏松的棉花。

实验结果如图:

[实验中发现的新问题]

1)有关稻草在浸制过程中的详细化学反应原理,很难查到相关资料。(2)制备得到的棉花,纤维强度不高,易断。建议改用:甘蔗渣、芦苇继续实验探究。(3)本实验验制得的稻草棉花可用于制作沙发垫、床垫等。

[后记]在实施研究性学习的过程,我们教师首先要转变教育的价值观,我们可以说,大学和研究所开展的研究活动的指向是造福社会、造福他人。而中小学生开展研究活动主要不是为了他人,而是为了提高自己、发展自己。中小学研究性学习课程的目标定位在培养学生的创新能力,但我们却很难也不可能要求所有学生的研究结果都一定要达到有所发明,有所创新的标准,更不意味着,从此大学培养学生研究能力的职责下移到基础教育阶段。事实上,各校的实验证明,当研究性学习开始面向一般高中的全体学生推开后,在最初阶段,绝大多数学生的研究结果都显得非常稚嫩,有的只是重复已有的结论而已,个别的甚至连结果都没有。建议我们教师去掉很多传统观念的束缚,大胆地指导学生去进行化学小实验、化工小生产,为学生的研究性学习创造广阔的空间。

 
  相关评论 点击数:1130     评论数:1    
游客     发表评论于:2011-10-20 15:09:30
NaOH10ml、20mlNaHCO3、硫酸12ml,盐酸0.5 ml、3ml硫酸,这几个量不明确。
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