为什么过滤时“漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁”？

冯雪琦 马宏佳

（南京师范大学化学与材料科学学院 江苏 南京 210097）

一、问题提出

过滤是基本的化学实验操作。 许多初中教师将过滤的操作要领概括为“三靠”，即“烧杯口靠引流玻棒、玻棒靠三层滤纸处、 漏斗下端管口靠烧杯内壁”（见图1）。 前两“靠”的理由是明确的： 防止液体泼洒和防止玻棒戳破滤纸。 当问及第三“靠”的理由时，大多数初中教师的回答是 “防止液体飞溅”，而实验经验比较丰富的大学教师则认为主要是“通过引流作用加快过滤速度”。

本研究通过比较漏斗下端管口“紧靠”器壁和“不靠”器壁时的过滤速度，来探究“为什么过滤时漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁？ ”

二、实验原理

将传统实验中的烧杯换成量筒，并通过记录每分钟过滤得到滤液的体积，比较“漏斗下端管口紧靠承接滤液的器壁” 时和 “漏斗下端管口不靠承接滤液的器壁”时，两种方法的过滤速度。

三、实验过程

托盘天平称取2．0g Ca（OH）2固体， 并溶于200mL蒸馏水中，搅拌均匀。

将传统过滤实验中的烧杯换成25mL 量筒，如右图所示构建实验装置。

1．测定“漏斗下端管口紧靠器壁”时的过滤速度

（1）将漏斗下端管口紧靠承接滤液的量筒内壁；

（2）量取20mL 搅拌均匀的Ca（OH）2悬浊液，用玻璃棒引流至漏斗中；

（3）每隔1 分钟记录量筒内Ca（OH）2溶液的体积，直至过滤终点；

（4） 另取一只干燥洁净的25mL 量筒承接滤液，将20mL 搅拌均匀的Ca（OH）2悬浊液引流至漏斗中，同（3）；

（5）进行三次平行实验。

2．测定“漏斗下端管口不靠器壁”时的过滤速度

将漏斗下端管口置于量筒中间， 同步骤3．2．3 进行操作，并记录数据。

3．实验数据

注：“靠”表示“漏斗下端紧靠器壁”；“不靠”表示漏斗下端不靠器壁

四、结论

过滤20mL 氢氧化钙悬浊液，采用“不靠”的方法大约需要5 分钟，而采用“靠”的方法则仅需4 分钟。 当漏斗下端不靠器壁时，漏斗下端管口的液滴需要克服表面张力做功，而“靠”则起到了引流的作用，其速度显著快于“不靠”的过滤方法。 因此，过滤时“漏斗下端管口紧靠烧杯内壁”不仅有防止液体飞溅的作用，更主要的是加快了浊液的过滤速度。

实际上，对上述问题人教版《义务教育课程标准实验教科书 化学》是这样陈述的：“使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，以使滤液沿烧杯壁流下”。 “以使滤液沿烧杯壁流下”既防飞溅，更提高过滤速度，教材编写是严谨的，作为教师应该有全面的理解。

［1］ 北京师范大学无机化学教研室． 无机化学实验 （第三版）［M］．北京：高等教育出版社，2001

［2］ 课程教材研究所化学课程教材研究开发中心．义务教育课程标准实验教科书·化学（九年级下册）［M］．北京：人民教育出版社，2001