玻璃仪器洗涤的教学
玻璃仪器洗涤的教学
摘要：本文针对化学实验中玻璃仪器的洗涤技能的培养，初步探讨了教学过程中提高教学效果的三个重要环节，即观念、知识和实践。
比较全面地介绍了玻璃仪器洗涤的原理、原则以及常用的洗涤方法。
此外，对一些难洗掉的污染物的清洗方法进行了举例说明。
关键词：玻璃仪器;洗涤;实验技能
玻璃仪器的洗涤是化学实验课中学生必须熟练掌握的技能之一。
然而，在实际的教学过程中，真正掌握了玻璃的洗涤方法的学生比例却相当低。
其原因主要是教材中的叙述不完整，教师对这部分教学也不够重视，导致相应的教学内容讲授及训练出现缺失。
所以本文针对这一问题，比较系统地探讨了玻璃仪器洗涤的原理和原则，详细介绍了化学实验中常见污染物的洗涤方法，旨在为教学中落实该教学内容起参考作用。
一、洗涤原理
对于培养学生洗涤玻璃仪器的技能来说，让学生深刻理解洗涤的原理是十分有必要的。
可是实际的教学中，该部分内容受到的重视往往不够，有时甚至被完全忽略。
玻璃仪器的洗涤是指从玻璃仪器表面除去异物的操作，在这个过程中，常借助于某些化学物质(洗涤剂)以减弱污物与固体表面的粘附作用，并施以机械力搅动，使污垢与玻璃表面分离，最后将污物冲走。
简单地说，洗涤过程主要分为两个阶段：一是在洗涤剂的作用下，污垢与其物品脱离;二是脱离的污垢被分散，悬浮于介质中。
若玻璃仪器表面的污染物不能用普通方法去除，可以考虑的其他解决途径有以下几种：①溶解(相似相溶)，根据污染物的特性，选择能够溶解污染物的介质或溶剂，将污染物分散于介质中;②酸碱转化，通过污染物与酸或碱发生化学反应，将污染物转化为可以溶解的物质;③分解转化，通过高温分解或氧化等方法使污染物转变为气体或相对分子质量较小的物质，然后再用溶剂溶解。
二、主要原则
对不容易洗涤的污染物，遵循以下原则可以明显提高洗涤效果。
1.浓度最大。
如果少用溶剂并使洗涤剂的浓度尽量大，可以使难洗的物质比较快速地溶于洗涤剂和溶剂的混合物中。
必要时只用洗涤剂不用溶剂。
2.温度最高。
在温度较高的条件下，大多数污染物更容易溶解。
最高的温度是溶剂的沸点。
3.浸泡时间长。
一般来说，先将污染物在溶剂中浸泡一段时间，可以明显减少洗涤的难度。
根据实际情况，浸泡时间可选为几分钟或几小时，甚至几天。
4.少量多次。
洗涤玻璃仪器或其他的东西时，将溶剂等分成几份(每次用少量的溶剂)，洗涤的效果比用全部溶剂洗一次更好。
三、洗涤方法
玻璃仪器洗涤的程序通常是先倒掉废液，再用清水冲洗，然后视情况用洗液浸洗，最后是清水荡洗和蒸馏水润洗。
在定性、定量的实验中，用自来水洗至玻璃仪器内壁上无水珠(均匀地附着一层水膜)后，还要用蒸馏水润洗三次，才算已洗干净。
如果是一般无机物的制备，只要无明显的污染物就可以了。
学生只有透彻了解玻璃仪器的洗涤方法，才能根据实际情况选择恰当的洗涤程序。
实际上，多数学生对玻璃仪器的洗涤方法认识模糊，实际动手时往往不知所措，所以下面介绍了常用的洗涤方法。
1.自来水冲洗。
污染物是容易去掉的灰尘或在水中易溶的极性物质等，直接用自来水冲洗即可。
方法是先注入水一半，用力振荡，然后倒出水。
连洗数次。
2.刷洗。
内壁附有不溶物，用冲洗或荡洗的方法还不能去除时，可尝试用刷子或钢丝(洗涤专用)刷洗。
试管的刷洗通常用试管刷，将试管刷上下移动或转动即可，不能用力过猛将试管底捅穿。
计量玻璃仪器(如容量瓶、移液管、吸量管、滴定管)不能用毛刷洗刷。
3.洗涤剂洗。
若刷洗后仍不干净，可考虑用洗涤剂洗。
先用试管刷蘸洗涤剂(如肥皂水或洗衣粉水)刷洗，再用自来水冲至无泡沫。
刷洗过程中，有时需要用去污粉。
去污粉主要成分有碳酸氢钠(工业用小苏打)、表面活性剂、少量白土、细沙或二氧化硅。
其中，碳酸氢钠有具有腐蚀性，增加了去污力;白土的作用是增加吸附能力;细沙/二氧化硅是摩擦剂，可增加试管刷与管壁之间的摩擦作用。
使用去污粉比使用一般洗涤剂看起来更干净，但会使物体表面产生细微划痕。
所以只有在用普通的洗涤剂洗达不到洗涤目的.时，才考虑用去污粉。
对容量瓶、吸量管等较小的玻璃仪器，可浸于温热的含洗涤剂水溶液中，用超声波清洗。
了解正确的洗涤原则和方法后，需要有针对性地反复练习，熟练后才能完全掌握。
四、举例
为了更全面地提高学生解决实际问题的能力，下面介绍一些常见的、比较难洗的代表性例子。
1.凡士林。
化学实验中常用凡士林来密封玻璃器皿，需要洗掉凡士林时，可通过相似相溶的机理完成。
凡士林基本是C8～C20之间的长链烷烃的混合物，能溶于乙醚、氯仿、汽油及苯等溶剂。
2.石腊。
主要成分为直链烷烃，并含有少量的支链烷烃。
分子式为CnH2n+2，其中n=18～40。
石腊溶于汽油、二硫化碳、二甲苯、乙醚、苯、氯仿、四氯化碳、石脑油等一类非极性溶剂，不溶于如水和甲醇等极性溶剂。
3.甲基硅油。
最常用的硅油的有机基团全部为甲基，称甲基硅油，是室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷。
甲基硅油可与苯、二甲醚、甲乙酮、四氯化碳或煤油互溶。
4.做过碘升华实验的试管用汽油、乙醇或用碘化钾溶液能洗掉单质碘。
5.做完酚醛树脂的试管。
用乙醇浸泡。
总之，要使学生掌握玻璃仪器洗涤的技能，在教学时需要在以下几个方面下工夫。
首先，观念上应该重视，相关的内容的讲授和练习的时间必须足够。
其次，学生应该全面理解洗涤的有关理论知识。
再次，以不同的污染物为洗涤对象多次实践并认真体会，才可能逐渐掌握这种技能。
参考文献：
1.曾昭琼、曾和平，《有机化学实验(第三版)》[D]，高等教育出版社，2000
2.孟长功、辛剑，《基础化学实验(第二版)》[D]，高等教育出版社，2009
3.北京大学化学系普通化学教研室，《普通化学实验(第二版)》[D]，北京大学出版社，2000.7
4.南京大学《无机及分析化学实验》编写组，《无机及分析化学实验(第四版)》[D]，高等教育出版社，2006.7
5.饶长全，《化学实验中玻璃仪器的洗涤》[J]，广西轻工业，2007
6.庄炳游，《“对症下药”洗涤玻璃仪器》[J]，《昌潍师专学报》，2000
7.王学兵，《玻璃仪器附着物的洗涤十法》[J]，湖北中小学实验室，2001
