化學(xué)實驗動圖又與大家見面啦~

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魯米諾發(fā)光

原理：魯米諾（3-氨基鄰苯二甲酰肼）是一種常用的發(fā)光化學(xué)試劑。在演示實驗中，一般用雙氧水和一種氫氧化物堿（例如氫氧化鈉）的溶液作為激發(fā)劑，并用含鐵化合物催化過氧化氫分解。魯米諾與氫氧化物反應(yīng)生成了一個雙負離子，這個離子又可以與過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣反應(yīng)，生成激發(fā)態(tài)的3-氨基鄰苯二甲酸，當它回到基態(tài)時，就會發(fā)出藍色的光。

圖片來自：wikipedia

花絮：估計不少人都是從刑偵劇或者推理小說中聽說魯米諾試劑的，如果將上述反應(yīng)中的催化劑換成血液中的鐵，這也就成了一個檢測痕量血跡的反應(yīng)。

危險：較低，需要留意氫氧化物和雙氧水的腐蝕性。

錄制者：bkrieg564

人造煙霧

原理：在紙片的不同位置上事先分別滴上了濃鹽酸和濃氨水，這兩種東西都有極強的揮發(fā)性，而它們在空氣中相遇也會形成氯化銨，營造出煙霧效果。

花絮：另外一個常見的演示實驗“氨氣噴泉”展示了這種氣體在水中極強的溶解性。當瓶中的氨氣接觸含有酚酞的水時，它們迅速溶解造成瓶內(nèi)壓強減小，形成粉色的倒吸噴泉：

危險：較低，不過濃鹽酸和濃氨水具有刺激性，需要注意通風，避免吸入。

錄制者：NightHawkInLight

火球

原理：右邊兩個表面皿中的固體和液體分別是高錳酸鉀與濃硫酸。在這里，濃硫酸表現(xiàn)出了它的“脫水性”，它與高錳酸鉀固體反應(yīng)，生成了七氧化二錳（高錳酐）。七氧化二錳是一種不穩(wěn)定的強氧化物，當它接觸到棉花時，可以與之反應(yīng)并造成燃燒。

花絮：在歷史上，硫酸也曾經(jīng)被用于引燃火柴。第一個現(xiàn)代意義上的火柴是1805年時讓·斯爾（Jean Chancel）發(fā)明的，火柴頭上加入了氯酸鉀、硫磺、糖等物質(zhì)，使用時需要在裝硫酸的小瓶中浸一下引發(fā)反應(yīng)。

危險：中高，濃硫酸需要格外小心操作，注意防護并遠離易燃物，需要在通風良好處進行。高錳酐具有腐蝕性、強氧化性和爆炸性，實驗時應(yīng)佩戴護目鏡或面罩，并保證只進行少量混合。不要擅自增加反應(yīng)物量或用其他有機物反應(yīng)，因為反應(yīng)可能會過于劇烈。

錄制者：royal chemistry society

聚合泡沫

原理：這是生成聚氨酯泡沫材料的反應(yīng)，原料包括異氰酸酯、多元醇以及發(fā)泡劑等助劑。聚氨酯（PU）是指主鏈中含有氨基甲酸酯特征單元的一類高分子，它們化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，而且力學(xué)性能也有很大的可調(diào)性，因此在工業(yè)和生活中都有廣泛的應(yīng)用。聚氨酯泡沫可以作為保溫材料使用。

花絮：舉個例子，就能讓你體會到聚氨酯的“戲路”有多廣：市面上的人造皮革制品大多是聚氨酯材質(zhì)的，而最常見的非乳膠型避孕套所用的也是聚氨酯，它還可以做成沙發(fā)軟墊和鞋底。

危險：較低，應(yīng)注意避免吸入，避免接觸皮膚和眼睛。聚氨酯泡沫本身是相當易燃的，因此很多商業(yè)產(chǎn)品都會預(yù)先加入阻燃劑。

錄制者：Maciej Miksztowicz

干冰與鎂

原理：鎂條點燃后放在干冰當中，反應(yīng)式：2Mg +CO2 → 2MgO + C，反應(yīng)發(fā)出耀眼的強光。

花絮：最早的閃光燈就利用了鎂發(fā)出的強光，因此它也被稱為“鎂光燈”。更多閱讀：酷炫動圖（二）：更多的化學(xué)實驗。

危險：高。反應(yīng)過程中，有火花濺出的可能，需要移除附近所有的可燃物，并使用防護隔板。

錄制者：Grant Thompson - "The King of Random"

紅綠燈

原理：瓶中的溶液加入了3種成分：氫氧化鈉、D-葡萄糖和靛藍胭脂紅（indigo carmine，或稱酸性靛藍）。靛藍胭脂紅是一種氧化還原指示劑，而同時它又有酸堿指示劑的作用，也就是說，在氧化還原反應(yīng)和pH值的作用下，它可以變幻出多種顏色。靛藍胭脂紅有三種顏色不同的氧化還原狀態(tài)，在這個反應(yīng)體系中，當振搖瓶子時，它會被空氣中的氧氣氧化， 而在靜置時又被葡萄糖還原，由此就造成了變色。如果在不同的pH環(huán)境中進行反應(yīng)，顏色也會隨之改變。下圖中總結(jié)了具體的變色狀態(tài)：

根據(jù)皇家化學(xué)學(xué)會提供的內(nèi)容重新制圖。

花絮：除了指示劑，靛藍胭脂紅還有別的用途。它是一種食品色素（E132），在一些泌尿系統(tǒng)手術(shù)中也會用到它。

危險：低。在這里氫氧化鈉起到調(diào)節(jié)pH的作用，不會用到很濃的溶液，葡萄糖和靛藍胭脂紅也比較安全。

錄制者：royal chemistry society

分層變色

原理：試管下面橙色的部分是加入了一些硫酸的重鉻酸鉀溶液，上面透明的部分是乙醚，引發(fā)反應(yīng)時在其中加入了一些雙氧水。接下來，體系內(nèi)會發(fā)生劇烈的反應(yīng)，上面的有機層變成藍色，并產(chǎn)生氣體。

當加入過氧化氫時，水相中會發(fā)生如下反應(yīng)：K2Cr2O7 + H2SO4 + H2O2 → 2 CrO5 + K2SO4 + 5H2O。這里生成的過氧化鉻（CrO5，又叫五氧化鉻）是一種不穩(wěn)定的過氧化物，它可以溶于乙醚，并帶來深藍色。而不穩(wěn)定的過氧化鉻還會繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，生成三價鉻鹽：2CrO5 + 7H2O2 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 10H2O + 7O2，試管中冒出的氣泡就是這步反應(yīng)中產(chǎn)生的氧氣[1]。

花絮：過氧化鉻在水溶液中也是藍色的，只不過通過乙醚萃取，可以讓藍色保持較長的時間，以方便觀察。

危險：中高，反應(yīng)劇烈，需要戴好手套和護目鏡，不要把試管裝得太滿。

錄制者：Thoisoi2 - Chemical Experiments! 

（編輯：Ent）