制作固体酒精
时间:2009。01
地点:西安某高中化学实验室
1.研究背景简要说明:
固体酒精是安全卫生、方便高雅、无毒无污染的绿色环保燃料。
近年来家庭或餐馆利用火锅用餐的,以及野外作业的工作者和旅游野餐者,常使用固体酒精作为燃料。
2.研究计划:(共用时七周)
第一周:全组成员共同选题;
第二周-第四周:收集材料,设计实验方案;
第五周-第六周:进行实验,观察记录现象;
第七周:分析总结,写论文。
3.研究过程:
3.1按照计划在第一周里共搜集到有关固体酒精的如下有用材料:
3.1.1固体酒精概述:
固体酒精也被称为“酒精块”或固体燃料块。
固体酒精并不是固体状态的酒精(酒精的熔点很低,是-117.3℃,常温下不可能是固体)。使用时用一根火柴即可点燃,燃烧时无烟尘、无毒、无异味,火焰温度均匀,温度可达到600 ℃左右。每250 g可以燃烧1.5小时以上。比使用电炉、酒精炉都节省、方便、安全。因此,是一种理想的方便燃料。
酒精,工业级(≥93%);氢氧化钠,工业级(≥92%);硬脂酸,工业级(≥90%);石蜡,工业级(90%);硝酸铜,化学试剂级(≥98%).
3.1.2固体酒精化学式: 它是混合物,没有固定化学式。
3.1.3固体酒精分类:
1、果冻型环保固体酒精
2、乳白色蜡块状环保固体酒精
3、水晶型高弹性彩色环保固体酒精
4、高硬度高能环保固体酒精
5、蓝火无渣高能环保固体酒精
3.1.4固体酒精应用:
广泛应用于饭店、酒楼、火锅城、医院、学校、家庭等场所,是炒菜、做饭、火锅、烧烤和野炊的最佳燃料。更是军事训练、战地野餐以及登山、旅游、航海、地质勘探等野外工作者的首选热源。使用时明火一点即着,火力大 、热值高,无烟无味,干净卫生。运输、携带安全方便,保存期长。
环保固体酒精是一种新型高能环保燃料。所用原料主要为醇类及少量固化剂。从安全角度出发,使用环保固体酒精比使用液体酒精更安全、更方便、更便于运输及储存,深受广大用户喜爱。其实,固体酒精产品在国外早就已经普遍使用,市场也很大。
3.1.5固体酒精有以下制作方法(实验方案):
方法一:
向装有回流冷凝管的250mL的圆底烧瓶中加入9.0g(约0.035mol)硬脂酸、
50mL酒精和数粒水沸石,摇匀。
在水浴上加热至约60℃,并保温至固体溶解为止。
将3.0g(约0.074mol)氢氧化钠和23.5g水加入250mL烧杯中,搅拌溶解后再加入25mL酒精,搅匀,将液体从冷凝管上端加进含有硬脂酸和石蜡和酒精的圆底烧瓶中,在水浴上加热回流15min,使反应完全,移去水浴,待物料稍冷而停止回流时,趁热倒进模具,冷却后密封即得到成品。
方法二:
固体酒精并不是固体状态的酒精(酒精的熔点很低,是-117.3℃,常温下不可能是固体),而是醋酸钠与酒精形成的凝胶。
醋酸钠易溶于水而难溶于酒精,当两种溶液相混合时,醋酸钠在酒精中成为凝胶析出。液体便逐渐从浑浊到稠厚,最后凝聚为一整块,就得到固体酒精。
药品:醋精(30% CH3COOH 溶液),工业酒精(95% C2H5OH 溶液),食用纯碱(Na2CO3)
制法:
(1) 将纯碱制成热的饱和溶液
(2) 将醋精慢慢加入碳酸钠溶液中,直到不再产生气泡为止 醋酸与碳酸钠反应生成醋酸钠、水、二氧化碳
(3) 将所得溶液蒸发制成饱和溶液
(4) 在溶液中慢慢加入酒精 注意:一开始酒精会剧烈沸腾,需慢慢倒入酒精
(5) 待溶液冷却后,即可得到固体酒精
(6) 将所得固体酒精盛放到铁罐中,使用时点燃即可
方法三:
在一个容器中先装入75g水,加热至60~80,加入125g酒精,再加入90g硬脂酸,搅拌均匀。在另一容器中,加入75g水,加入20g氢氧化钠,搅拌使之溶解,将配制的氢氧化钠溶液倒入盛有酒精、硬脂酸和石蜡混合物的容器中,再加入125g酒精,搅匀,趁热灌注成型的模具中,冷却后即成为固体酒精燃料。在配方中加入石蜡等物料作为粘结剂,可以得到质地更加结实的固体酒精燃料,加入硝酸铜可以在燃烧时改变火焰的颜色,美观,有欣赏价值。
方法四:
在常温下将甲醇溶入硝化纤维素中,再加入水即可,但是具体的比例需要自己试验。
方法五:
工业酒精(乙醇)中加入凝固剂使之成为固体型态。
3.2进行实验,分析总结:
在本阶段的研究过程中,我们根据学校实验室的具体情况采用以上方法三进行的操作,但是按照该配方制成的固体酒精点燃后有浓烈的石蜡味,而且冒出大量的黑烟,什么原因呢?我们和老师进行了分析讨论,推测可能是石蜡加入太多,在后面两周里,我们又进行了原配方的酒精、石蜡比例的探究,终于制出了满意的固体酒精。
4.研究心得体会:
此研究活动,能为“我们以轻松愉快的心情去认识多姿多彩、与人类息息相关的化学” 提供平台,通过为期七周的研究性实验探究学习,对我们的学习有很大的促进作用,各组员受益匪浅,我们在这次活动中充分发挥了团结,使我们感受到了团结的力量,增强了集体荣誉感,我们加深了对化学的认识与理解,有利于我们“形成持续的化学学习兴趣,增强学好化学的自信心”。
以上 为 本人 高一时 在 学校进行的 一个 化学 小实验 !
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