“舊瓶裝新酒”

章建鋒

摘要：由于傳統(tǒng)瓊脂鹽橋的制作過程步驟多，耗時較長，試圖從減少瓊脂用量和尋找簡單鹽橋“支持物”入手，介紹了鹽橋裝置的改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：鹽橋；創(chuàng)新；效果明顯

文章編號：1008-0546（2014）10-0090-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

一、問題的提出

原電池裝置，以（Zn│CuSO4（aq）│Cu）為例，負(fù)極材料Zn直接與CuSO4溶液接觸，導(dǎo)致Zn片表面會覆蓋上紅色的銅，但如果使用鹽橋，將原電池變?yōu)閆n│ZnSO4（aq）║CuSO4（aq）│Cu，就不會出現(xiàn)這樣的問題。

1. 瓊脂鹽橋的制作效果問題

傳統(tǒng)鹽橋（如圖1）是含有飽和KCl溶液的瓊脂，但是其制作過程比較麻煩，且含飽和KCl溶液的熱溶瓊脂加入U(xiǎn)形管時偶爾會出現(xiàn)“中空”或者冷卻后存在瓊脂收縮的現(xiàn)象，可能導(dǎo)致電流計(jì)指示原電池放電情況不明顯。

2. 瓊脂的耗料的問題

在實(shí)際教學(xué)準(zhǔn)備過程中，實(shí)驗(yàn)室為了保證同課時進(jìn)度的化學(xué)教師在進(jìn)行教學(xué)時鹽橋足夠的分配使用，往往一次制作多個瓊脂鹽橋，比較耗材料耗時間，于是筆者思考如何讓瓊脂鹽橋使用的瓊脂更加節(jié)省又不失使用效果，有人使用了U型導(dǎo)管或者是軟管進(jìn)行瓊脂灌制，起到了節(jié)省瓊脂用量的問題。那還有其它的方法減少瓊脂的用量嗎？

3. 電解質(zhì)溶液支持物的問題

原電池形成閉合回路，“外電路”依靠電子的定向移動，“內(nèi)電路”依靠離子的定向移動而形成電流，鹽橋的出現(xiàn)是避免原電池兩極放置于同一電解質(zhì)溶液中而出現(xiàn)上述（Zn│CuSO4（aq）│Cu）的問題，作為“內(nèi)電路”的鉀離子和氯離子可以在鹽橋中定向移動，瓊脂起到一個電解質(zhì)溶液的“支持物”的作用，制取過程比較麻煩，有人使用了棉花條替代，那還存在其它的簡單“支持物”來代替瓊脂呢？

二、“一橋兩用”減少瓊脂用量

1. “瓊脂塞”鹽橋與“水底”鹽橋的制作步驟

（1）取瓊脂0.2g置于小燒杯中，加20mL蒸餾水，加熱至瓊脂呈均勻糊狀，加入2gKCl攪拌均勻，繼續(xù)保持加熱。

（2）取兩只U型管，編號甲和乙，U型管甲口徑略大于乙，將U型管口甲置于沸水浴中，將熱的瓊脂倒入U(xiǎn)型管中，冷卻。注意瓊脂倒入時不必要倒至管口。

（3）瓊脂冷凝后，用洗耳球?qū)型管甲中瓊脂慢慢“吹擠”出一半置于表面皿上，然后將管中剩下的瓊脂“吹擠”至左右相平，即制得“水底”鹽橋。

（4）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，倒入U(xiǎn)型管乙中，注意倒液面入至管口1-2cm即可，截取相應(yīng)1-2cm的瓊脂兩節(jié)，塞住U型管乙兩端，注意不要留有空氣。即制得“瓊脂塞”鹽橋，基本過程如圖2。

2. “一橋兩用”的使用效果與評價(jià)

（1）“瓊脂塞”鹽橋

將“瓊脂塞”鹽橋倒置，飽和KCl溶液并未流出，原因是U型管乙的“瓊脂塞”取自比它口徑略大的U型管甲中，盡管瓊脂冷卻收縮但仍然夠?qū)型管乙中溶液封住。使用“瓊脂塞”鹽橋電流表讀數(shù)大于“傳統(tǒng)”瓊脂鹽橋。鹽橋完成使用后，可以擠壓一端膠塞，另一端膠塞就會被擠出，然后將飽和KCl甲溶液倒出回收，擠出的膠塞可以放回U型管保存，下次使用可以使用洗耳球吹出后重新灌裝使用。這種鹽橋的優(yōu)點(diǎn)：灌制一次瓊脂，“吹擠”出的瓊脂條就足夠制作多個“瓊脂塞”鹽橋，且使用效果明顯。

（2）“水底”鹽橋

U型管甲中余下一半的瓊脂，這些瓊脂你可以繼續(xù)利用洗耳球吹出做成“瓊脂塞”鹽橋，但是筆者留著它，改變一下電解質(zhì)溶液的盛裝方式，又讓它成為了“水底”鹽橋，即將分別在“水底”鹽橋兩端分別倒入硫酸鋅溶液和硫酸銅溶液，注意液體倒至管口1-2cm即可，分別取鋅條和銅條置于兩端溶液中，與電流計(jì)相連，觀察到電流表讀數(shù)大于使用“傳統(tǒng)”瓊脂鹽橋的讀數(shù)。利用U型管中剩下的瓊脂制成的“水底”鹽橋的優(yōu)點(diǎn)：不需要使用電解槽，減少了電極電解液的用量，也減少了實(shí)驗(yàn)時電極材料的用量（銅片改銅條，鋅片改鋅條），且效果明顯。

“一橋兩用”鹽橋的使用效果與傳統(tǒng)鹽橋使用對照如圖3所示。這樣的改進(jìn)，減少瓊脂的用量，其中 “一橋兩用”鹽橋的原電池裝置產(chǎn)生的電流強(qiáng)度比使用“傳統(tǒng)”鹽橋的大，這可能跟減少瓊脂的用量從而減少離子移動的阻力有關(guān)。

三、餐巾紙?zhí)娲傊蔀椤爸С治铩?/p>

1. 餐巾紙鹽橋的制備

（1）將2-3張餐巾紙重疊放置，卷成長條狀后絞成螺旋長條狀。

（2）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，將卷好的餐巾紙放入溶液中“吸取”飽和KCl溶液（如圖4）。

（3）待餐巾紙條的2/3“吸滿” 飽和KCl溶液時，用鑷子將其取出置于一張干的餐巾紙上，用這張餐巾紙將“吸滿” 飽和KCl溶液的餐巾紙條卷裹成條狀。

注意在制作過程中，不要讓餐巾紙卷“吸取”過多飽和KCl溶液，否則會在取拿時會有液體滴下；當(dāng)然也不要“吸取”太少，這樣會導(dǎo)致餐巾紙卷通過毛細(xì)作用不夠均勻分配到未“吸取”到溶液的地方。如圖5是“餐巾紙”鹽橋在原電池裝置中的使用。

2. “餐巾紙”鹽橋的使用效果與評價(jià)

相比“瓊脂鹽橋”，“餐巾紙鹽橋”取材方便、便宜，耗材省，制作時間很短，實(shí)驗(yàn)后處理方便。在改進(jìn)過程中我發(fā)現(xiàn)可以根據(jù)餐巾紙的張數(shù)多少控制鹽橋的橫截面，從而改變電流大小。通過這個改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，筆者尋思還可以尋找類似的鹽橋“支持物”，比如可以多次使用的海綿條或多股棉線條等。

總之，根據(jù)筆者對鹽橋進(jìn)行的兩種方式的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)均取得了成功，而且效果明顯，優(yōu)于傳統(tǒng)鹽橋，大家不妨試一試。

參考文獻(xiàn)

[1] 北京師范大學(xué)等.無機(jī)化學(xué)上冊[M].北京：高等教育出版社，2002：365

[2] 楊延光，李友銀. 高中化學(xué)里的鹽橋 [J]. 化學(xué)教與學(xué)，2011，（6）endprint

摘要：由于傳統(tǒng)瓊脂鹽橋的制作過程步驟多，耗時較長，試圖從減少瓊脂用量和尋找簡單鹽橋“支持物”入手，介紹了鹽橋裝置的改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：鹽橋；創(chuàng)新；效果明顯

文章編號：1008-0546（2014）10-0090-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

一、問題的提出

原電池裝置，以（Zn│CuSO4（aq）│Cu）為例，負(fù)極材料Zn直接與CuSO4溶液接觸，導(dǎo)致Zn片表面會覆蓋上紅色的銅，但如果使用鹽橋，將原電池變?yōu)閆n│ZnSO4（aq）║CuSO4（aq）│Cu，就不會出現(xiàn)這樣的問題。

1. 瓊脂鹽橋的制作效果問題

傳統(tǒng)鹽橋（如圖1）是含有飽和KCl溶液的瓊脂，但是其制作過程比較麻煩，且含飽和KCl溶液的熱溶瓊脂加入U(xiǎn)形管時偶爾會出現(xiàn)“中空”或者冷卻后存在瓊脂收縮的現(xiàn)象，可能導(dǎo)致電流計(jì)指示原電池放電情況不明顯。

2. 瓊脂的耗料的問題

在實(shí)際教學(xué)準(zhǔn)備過程中，實(shí)驗(yàn)室為了保證同課時進(jìn)度的化學(xué)教師在進(jìn)行教學(xué)時鹽橋足夠的分配使用，往往一次制作多個瓊脂鹽橋，比較耗材料耗時間，于是筆者思考如何讓瓊脂鹽橋使用的瓊脂更加節(jié)省又不失使用效果，有人使用了U型導(dǎo)管或者是軟管進(jìn)行瓊脂灌制，起到了節(jié)省瓊脂用量的問題。那還有其它的方法減少瓊脂的用量嗎？

3. 電解質(zhì)溶液支持物的問題

原電池形成閉合回路，“外電路”依靠電子的定向移動，“內(nèi)電路”依靠離子的定向移動而形成電流，鹽橋的出現(xiàn)是避免原電池兩極放置于同一電解質(zhì)溶液中而出現(xiàn)上述（Zn│CuSO4（aq）│Cu）的問題，作為“內(nèi)電路”的鉀離子和氯離子可以在鹽橋中定向移動，瓊脂起到一個電解質(zhì)溶液的“支持物”的作用，制取過程比較麻煩，有人使用了棉花條替代，那還存在其它的簡單“支持物”來代替瓊脂呢？

二、“一橋兩用”減少瓊脂用量

1. “瓊脂塞”鹽橋與“水底”鹽橋的制作步驟

（1）取瓊脂0.2g置于小燒杯中，加20mL蒸餾水，加熱至瓊脂呈均勻糊狀，加入2gKCl攪拌均勻，繼續(xù)保持加熱。

（2）取兩只U型管，編號甲和乙，U型管甲口徑略大于乙，將U型管口甲置于沸水浴中，將熱的瓊脂倒入U(xiǎn)型管中，冷卻。注意瓊脂倒入時不必要倒至管口。

（3）瓊脂冷凝后，用洗耳球?qū)型管甲中瓊脂慢慢“吹擠”出一半置于表面皿上，然后將管中剩下的瓊脂“吹擠”至左右相平，即制得“水底”鹽橋。

（4）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，倒入U(xiǎn)型管乙中，注意倒液面入至管口1-2cm即可，截取相應(yīng)1-2cm的瓊脂兩節(jié)，塞住U型管乙兩端，注意不要留有空氣。即制得“瓊脂塞”鹽橋，基本過程如圖2。

2. “一橋兩用”的使用效果與評價(jià)

（1）“瓊脂塞”鹽橋

將“瓊脂塞”鹽橋倒置，飽和KCl溶液并未流出，原因是U型管乙的“瓊脂塞”取自比它口徑略大的U型管甲中，盡管瓊脂冷卻收縮但仍然夠?qū)型管乙中溶液封住。使用“瓊脂塞”鹽橋電流表讀數(shù)大于“傳統(tǒng)”瓊脂鹽橋。鹽橋完成使用后，可以擠壓一端膠塞，另一端膠塞就會被擠出，然后將飽和KCl甲溶液倒出回收，擠出的膠塞可以放回U型管保存，下次使用可以使用洗耳球吹出后重新灌裝使用。這種鹽橋的優(yōu)點(diǎn)：灌制一次瓊脂，“吹擠”出的瓊脂條就足夠制作多個“瓊脂塞”鹽橋，且使用效果明顯。

（2）“水底”鹽橋

U型管甲中余下一半的瓊脂，這些瓊脂你可以繼續(xù)利用洗耳球吹出做成“瓊脂塞”鹽橋，但是筆者留著它，改變一下電解質(zhì)溶液的盛裝方式，又讓它成為了“水底”鹽橋，即將分別在“水底”鹽橋兩端分別倒入硫酸鋅溶液和硫酸銅溶液，注意液體倒至管口1-2cm即可，分別取鋅條和銅條置于兩端溶液中，與電流計(jì)相連，觀察到電流表讀數(shù)大于使用“傳統(tǒng)”瓊脂鹽橋的讀數(shù)。利用U型管中剩下的瓊脂制成的“水底”鹽橋的優(yōu)點(diǎn)：不需要使用電解槽，減少了電極電解液的用量，也減少了實(shí)驗(yàn)時電極材料的用量（銅片改銅條，鋅片改鋅條），且效果明顯。

“一橋兩用”鹽橋的使用效果與傳統(tǒng)鹽橋使用對照如圖3所示。這樣的改進(jìn)，減少瓊脂的用量，其中 “一橋兩用”鹽橋的原電池裝置產(chǎn)生的電流強(qiáng)度比使用“傳統(tǒng)”鹽橋的大，這可能跟減少瓊脂的用量從而減少離子移動的阻力有關(guān)。

三、餐巾紙?zhí)娲傊蔀椤爸С治铩?/p>

1. 餐巾紙鹽橋的制備

（1）將2-3張餐巾紙重疊放置，卷成長條狀后絞成螺旋長條狀。

（2）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，將卷好的餐巾紙放入溶液中“吸取”飽和KCl溶液（如圖4）。

（3）待餐巾紙條的2/3“吸滿” 飽和KCl溶液時，用鑷子將其取出置于一張干的餐巾紙上，用這張餐巾紙將“吸滿” 飽和KCl溶液的餐巾紙條卷裹成條狀。

注意在制作過程中，不要讓餐巾紙卷“吸取”過多飽和KCl溶液，否則會在取拿時會有液體滴下；當(dāng)然也不要“吸取”太少，這樣會導(dǎo)致餐巾紙卷通過毛細(xì)作用不夠均勻分配到未“吸取”到溶液的地方。如圖5是“餐巾紙”鹽橋在原電池裝置中的使用。

2. “餐巾紙”鹽橋的使用效果與評價(jià)

相比“瓊脂鹽橋”，“餐巾紙鹽橋”取材方便、便宜，耗材省，制作時間很短，實(shí)驗(yàn)后處理方便。在改進(jìn)過程中我發(fā)現(xiàn)可以根據(jù)餐巾紙的張數(shù)多少控制鹽橋的橫截面，從而改變電流大小。通過這個改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，筆者尋思還可以尋找類似的鹽橋“支持物”，比如可以多次使用的海綿條或多股棉線條等。

總之，根據(jù)筆者對鹽橋進(jìn)行的兩種方式的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)均取得了成功，而且效果明顯，優(yōu)于傳統(tǒng)鹽橋，大家不妨試一試。

參考文獻(xiàn)

[1] 北京師范大學(xué)等.無機(jī)化學(xué)上冊[M].北京：高等教育出版社，2002：365

[2] 楊延光，李友銀. 高中化學(xué)里的鹽橋 [J]. 化學(xué)教與學(xué)，2011，（6）endprint

摘要：由于傳統(tǒng)瓊脂鹽橋的制作過程步驟多，耗時較長，試圖從減少瓊脂用量和尋找簡單鹽橋“支持物”入手，介紹了鹽橋裝置的改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：鹽橋；創(chuàng)新；效果明顯

文章編號：1008-0546（2014）10-0090-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

一、問題的提出

原電池裝置，以（Zn│CuSO4（aq）│Cu）為例，負(fù)極材料Zn直接與CuSO4溶液接觸，導(dǎo)致Zn片表面會覆蓋上紅色的銅，但如果使用鹽橋，將原電池變?yōu)閆n│ZnSO4（aq）║CuSO4（aq）│Cu，就不會出現(xiàn)這樣的問題。

1. 瓊脂鹽橋的制作效果問題

傳統(tǒng)鹽橋（如圖1）是含有飽和KCl溶液的瓊脂，但是其制作過程比較麻煩，且含飽和KCl溶液的熱溶瓊脂加入U(xiǎn)形管時偶爾會出現(xiàn)“中空”或者冷卻后存在瓊脂收縮的現(xiàn)象，可能導(dǎo)致電流計(jì)指示原電池放電情況不明顯。

2. 瓊脂的耗料的問題

在實(shí)際教學(xué)準(zhǔn)備過程中，實(shí)驗(yàn)室為了保證同課時進(jìn)度的化學(xué)教師在進(jìn)行教學(xué)時鹽橋足夠的分配使用，往往一次制作多個瓊脂鹽橋，比較耗材料耗時間，于是筆者思考如何讓瓊脂鹽橋使用的瓊脂更加節(jié)省又不失使用效果，有人使用了U型導(dǎo)管或者是軟管進(jìn)行瓊脂灌制，起到了節(jié)省瓊脂用量的問題。那還有其它的方法減少瓊脂的用量嗎？

3. 電解質(zhì)溶液支持物的問題

原電池形成閉合回路，“外電路”依靠電子的定向移動，“內(nèi)電路”依靠離子的定向移動而形成電流，鹽橋的出現(xiàn)是避免原電池兩極放置于同一電解質(zhì)溶液中而出現(xiàn)上述（Zn│CuSO4（aq）│Cu）的問題，作為“內(nèi)電路”的鉀離子和氯離子可以在鹽橋中定向移動，瓊脂起到一個電解質(zhì)溶液的“支持物”的作用，制取過程比較麻煩，有人使用了棉花條替代，那還存在其它的簡單“支持物”來代替瓊脂呢？

二、“一橋兩用”減少瓊脂用量

1. “瓊脂塞”鹽橋與“水底”鹽橋的制作步驟

（1）取瓊脂0.2g置于小燒杯中，加20mL蒸餾水，加熱至瓊脂呈均勻糊狀，加入2gKCl攪拌均勻，繼續(xù)保持加熱。

（2）取兩只U型管，編號甲和乙，U型管甲口徑略大于乙，將U型管口甲置于沸水浴中，將熱的瓊脂倒入U(xiǎn)型管中，冷卻。注意瓊脂倒入時不必要倒至管口。

（3）瓊脂冷凝后，用洗耳球?qū)型管甲中瓊脂慢慢“吹擠”出一半置于表面皿上，然后將管中剩下的瓊脂“吹擠”至左右相平，即制得“水底”鹽橋。

（4）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，倒入U(xiǎn)型管乙中，注意倒液面入至管口1-2cm即可，截取相應(yīng)1-2cm的瓊脂兩節(jié)，塞住U型管乙兩端，注意不要留有空氣。即制得“瓊脂塞”鹽橋，基本過程如圖2。

2. “一橋兩用”的使用效果與評價(jià)

（1）“瓊脂塞”鹽橋

將“瓊脂塞”鹽橋倒置，飽和KCl溶液并未流出，原因是U型管乙的“瓊脂塞”取自比它口徑略大的U型管甲中，盡管瓊脂冷卻收縮但仍然夠?qū)型管乙中溶液封住。使用“瓊脂塞”鹽橋電流表讀數(shù)大于“傳統(tǒng)”瓊脂鹽橋。鹽橋完成使用后，可以擠壓一端膠塞，另一端膠塞就會被擠出，然后將飽和KCl甲溶液倒出回收，擠出的膠塞可以放回U型管保存，下次使用可以使用洗耳球吹出后重新灌裝使用。這種鹽橋的優(yōu)點(diǎn)：灌制一次瓊脂，“吹擠”出的瓊脂條就足夠制作多個“瓊脂塞”鹽橋，且使用效果明顯。

（2）“水底”鹽橋

U型管甲中余下一半的瓊脂，這些瓊脂你可以繼續(xù)利用洗耳球吹出做成“瓊脂塞”鹽橋，但是筆者留著它，改變一下電解質(zhì)溶液的盛裝方式，又讓它成為了“水底”鹽橋，即將分別在“水底”鹽橋兩端分別倒入硫酸鋅溶液和硫酸銅溶液，注意液體倒至管口1-2cm即可，分別取鋅條和銅條置于兩端溶液中，與電流計(jì)相連，觀察到電流表讀數(shù)大于使用“傳統(tǒng)”瓊脂鹽橋的讀數(shù)。利用U型管中剩下的瓊脂制成的“水底”鹽橋的優(yōu)點(diǎn)：不需要使用電解槽，減少了電極電解液的用量，也減少了實(shí)驗(yàn)時電極材料的用量（銅片改銅條，鋅片改鋅條），且效果明顯。

“一橋兩用”鹽橋的使用效果與傳統(tǒng)鹽橋使用對照如圖3所示。這樣的改進(jìn)，減少瓊脂的用量，其中 “一橋兩用”鹽橋的原電池裝置產(chǎn)生的電流強(qiáng)度比使用“傳統(tǒng)”鹽橋的大，這可能跟減少瓊脂的用量從而減少離子移動的阻力有關(guān)。

三、餐巾紙?zhí)娲傊蔀椤爸С治铩?/p>

1. 餐巾紙鹽橋的制備

（1）將2-3張餐巾紙重疊放置，卷成長條狀后絞成螺旋長條狀。

（2）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，將卷好的餐巾紙放入溶液中“吸取”飽和KCl溶液（如圖4）。

（3）待餐巾紙條的2/3“吸滿” 飽和KCl溶液時，用鑷子將其取出置于一張干的餐巾紙上，用這張餐巾紙將“吸滿” 飽和KCl溶液的餐巾紙條卷裹成條狀。

注意在制作過程中，不要讓餐巾紙卷“吸取”過多飽和KCl溶液，否則會在取拿時會有液體滴下；當(dāng)然也不要“吸取”太少，這樣會導(dǎo)致餐巾紙卷通過毛細(xì)作用不夠均勻分配到未“吸取”到溶液的地方。如圖5是“餐巾紙”鹽橋在原電池裝置中的使用。

2. “餐巾紙”鹽橋的使用效果與評價(jià)

相比“瓊脂鹽橋”，“餐巾紙鹽橋”取材方便、便宜，耗材省，制作時間很短，實(shí)驗(yàn)后處理方便。在改進(jìn)過程中我發(fā)現(xiàn)可以根據(jù)餐巾紙的張數(shù)多少控制鹽橋的橫截面，從而改變電流大小。通過這個改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，筆者尋思還可以尋找類似的鹽橋“支持物”，比如可以多次使用的海綿條或多股棉線條等。

總之，根據(jù)筆者對鹽橋進(jìn)行的兩種方式的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)均取得了成功，而且效果明顯，優(yōu)于傳統(tǒng)鹽橋，大家不妨試一試。

參考文獻(xiàn)

[1] 北京師范大學(xué)等.無機(jī)化學(xué)上冊[M].北京：高等教育出版社，2002：365

[2] 楊延光，李友銀. 高中化學(xué)里的鹽橋 [J]. 化學(xué)教與學(xué)，2011，（6）endprint