周末,小明散步时被蚊子叮咬,妈妈帮小明涂抹牙膏后红肿消失,症状减轻。小明上网查阅资料得知,蚊虫叮咬人体后会向皮肤中注入蚁酸,刺激皮肤红肿刺痒,而涂抹牙膏等碱性物质可使症状减轻。
小明决定用自制酸碱指示剂检验牙膏究竟是否显碱性。他从市场上买来紫色桑葚,取其中3颗捣碎,加入少量白酒,并取其汁液。把得到的桑葚汁分别滴入白醋(酸性)和纯碱溶液(碱性)中,观察到滴入白醋中溶液变为红色,滴入纯碱溶液中溶液变为蓝色,小明由此判断可以用桑葚汁作酸碱指示剂。接着,他把自制指示剂滴入牙膏与水的混合液中,发现溶液略显蓝色,从而判断牙膏溶液显碱性。
图1 自制指示剂检验牙膏的酸碱性
图2 检验牙膏中是否含碳酸钙
小明高兴地把他做的实验告诉爷爷,同时发现爷爷正在用牙膏擦洗茶杯上的茶渍。小明问爷爷为什么牙膏能去除茶渍,爷爷告诉他因为牙膏里面有摩擦剂。小明找到家中的牙膏,看到成分中有碳酸钙,于是他猜想碳酸钙应该就是摩擦剂。后经上网查询得知,牙膏中常用的摩擦剂有碳酸钙和二氧化硅,它们都是不溶于水的白色固体,二氧化硅不与酸反应,但碳酸钙能与盐酸、醋酸等发生反应,生成二氧化碳气体,二氧化碳可以用澄清石灰水检验。
获得这些信息后,小明把少量的牙膏挤到一次性塑料杯中,倒入白醋,观察现象。开始时牙膏没有什么变化,几分钟后牙膏表面开始有特别小的气泡产生,且气泡在牙膏表面一点点变大。这个反应太慢了。
家中还有什么酸性物质吗?小明看到妈妈在用洁厕剂清洗马桶时,洁厕剂滴到瓷砖上有气泡产生,他拿起洁厕剂看到成分里有无机酸,于是他想用洁厕剂检验牙膏中是否含有碳酸钙。妈妈提醒他使用洁厕剂时要小心,一定要带好橡胶手套,不要让洁厕剂接触到皮肤和衣服,更不要溅到眼睛里。小明在妈妈的监护下向一个一次性塑料杯中挤入1厘米长的牙膏,并倒入三分之一杯的洁厕剂,他观察到牙膏表面产生很多细小的气泡,之后慢慢浮起。随着气泡的产生,牙膏越来越少,大约2个小时后,只剩少量泡沫状的物质漂浮在液体表面。
实验后小明特别高兴,午饭时他兴奋地把自己做实验的感受和收获分享给全家,还催促他们把他做实验的视频分享到朋友圈。同学们看到小明做的实验也很感兴趣,但也有几个同学质疑小明没有检验生成气体的成分,实验并不完善。
可是在家中怎么制石灰水呢?这时有同学提议可以将食品干燥剂生石灰密封在盛有水的矿泉水瓶中一段时间,从而得到石灰水。于是,小明按照同学的建议自制了石灰水。之后他先用塑料吸管向少量澄清石灰水中吹气,发现石灰水变浑浊了,然后他在牙膏和洁厕剂反应的杯子上方罩上一个矿泉水瓶底,过一会儿,倒转矿泉水瓶底,迅速向其中倒入澄清石灰水,振荡,发现石灰水变浑浊。
终于成功了,发朋友圈。这时,小明看到有同学在家中用火龙果自制指示剂来检验牙膏的酸碱性,大家都在学习和探究中度过了一个愉快的周末。