塑料瓶到底是怎么脹破的

繆培

摘要：本文通過原因分析和數(shù)據(jù)運(yùn)算等方式論證了初中化學(xué)人教版第七單元課后習(xí)題最后一題：裝滿生石灰的塑料試劑瓶脹破的真正原因，指出了教師用書上關(guān)于該題參考答案的不合理性.

關(guān)鍵詞：生石灰;塑料瓶;脹破;原因

初中化學(xué)人教版教材第七單元課后習(xí)題最后一題：有位化學(xué)教師取用生石灰時(shí)，發(fā)現(xiàn)裝滿生石灰的塑料試劑瓶已經(jīng)膨脹破裂.你能解釋這是為什么嗎？如果用其中的生石灰做與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，會(huì)感覺到明顯的放熱現(xiàn)象嗎？教師用書上給出的答案是：生石灰在保存過程中吸收空氣中的水，發(fā)生反應(yīng)而放熱膨脹，導(dǎo)致塑料試劑瓶膨脹破裂;如果用其中的生石灰做與水的反應(yīng)，無法感覺到明顯的放熱現(xiàn)象，因?yàn)橐呀?jīng)有部分氧化鈣與水反應(yīng)而變質(zhì)了.

塑料瓶到底是怎么脹破的？

筆者認(rèn)為教師用書上給出的答案值得商榷.

首先，長(zhǎng)期存放在實(shí)驗(yàn)室的生石灰發(fā)生變質(zhì)，是因?yàn)樗芰显噭┢棵芊庑圆涣迹ㄆ可w沒擰緊或瓶身有裂縫），空氣中的水分緩慢進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)的生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰，雖然這個(gè)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但考慮到這個(gè)反應(yīng)的過程持續(xù)了很長(zhǎng)的時(shí)間，放出的熱量會(huì)及時(shí)散發(fā)，不會(huì)出現(xiàn)溫度明顯升高的情況.

其次，既然塑料瓶密封性不良，水分可以通過縫隙進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，那么，生石灰與水反應(yīng)放出的熱量使瓶?jī)?nèi)氣體膨脹，氣體也會(huì)從縫隙中逸出，不會(huì)造成瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)的陡升而脹破塑料試劑瓶的情況，

那么，塑料試劑瓶被脹破的原因到底是什么呢？

筆者認(rèn)為，是因?yàn)樯遗c水反應(yīng)生成熟石灰時(shí)，體積增大而脹破了塑料試劑瓶，

據(jù)查閱資料可知，生石灰的密度約為3.3g/cm³，熟石灰的密度約為2.24g/cm³，而且每56份質(zhì)量的生石灰與足量的水充分反應(yīng)后，生成的熟石灰質(zhì)量會(huì)增加到74份，質(zhì)量增加，但密度減小，導(dǎo)致了瓶?jī)?nèi)固體的體積增大.以569生石灰為例，體積約為17 cm³，而生成的749熟石灰，體積增大到了約33 cm³，體積增大了近一倍，

假如原來塑料試劑瓶?jī)?nèi)裝滿了生石灰，那么塑料試劑瓶在密封性不良的情況下，長(zhǎng)期與水反應(yīng)，直到完全變質(zhì)，在此過程中，固體體積逐漸膨脹，最終導(dǎo)致瓶身被脹破，

所以，筆者認(rèn)為長(zhǎng)期存放生石灰的塑料試劑瓶是被體積膨脹后的熟石灰脹破的，而不是“發(fā)生反應(yīng)而放熱膨脹，導(dǎo)致塑料試劑瓶膨脹破裂”.