-教学资源-水的极性和环己烷的非极性

水柱彎曲了--水-的極性與環己烷的非極性簡介從滴定管流出來的細水柱居然彎曲了，可是環己烷柱卻沒有彎曲，以此現象來介紹極性的概念。示範步驟將兩支滴定管的尖端用細長漏斗狀的尖管套住，並且用膠布綁住固定。分別加入接近滿滿的水及環己烷（或其他非極性的溶劑）於兩支滴定管。將滴定管的開關旋開，並盡量轉到使溶液柱變的細一點，如圖一和圖三所示。快速的摩擦兩張投影片後，立即地放到水柱及環己烷柱旁邊，發現水柱彎曲了，如圖二所示;可是環己烷柱卻不會彎曲，如圖四所示。（請看相片中它們在藍紙上的投影）圖一:水柱自然落下圖二:水柱彎曲了

圖三:環己烷柱自然落下圖四:環己烷柱無彎曲溶液和器材兩張投影片。滴定管架及兩支的滴定管。細長漏斗狀加尖管（微量移液管用的尖管）兩支。兩個大燒杯。水及環己烷（或其他非極性的溶液），各約50mL原理和概念水分子具有極性，在氧原子上帶著輕微的負電而且在氫原子上帶著輕微的正電，如圖五所示，因而水是具有極性的分子。具有極性的分子就會被帶有電荷的物質吸引。非極性的環己烷就不會被帶有電荷的物質吸引。圖五教學提示天氣越潮濕摩擦起電就越不容易成功，因為摩擦出來的電荷容易被空氣中的水分子中和。越容易摩擦起電的東西做此實驗效果會越好。注意摩擦投影片後要靠近水柱時，盡量不要讓水噴到投影片上;若投影片上有水滴，則要擦乾後再摩擦，不然靜電很快會被水中和。水的極性可說明其在室溫下是液態的，而不是氣態。滴定管的尖端用細長漏斗狀的尖端套住的目的是使流下的液體變的更細，以便實驗的操作。問題和參考答案1.水有極性，試舉一個物性並加以解釋。答:因為水為極性分子，其分子與分子間具有偶極-偶極力，再加上水分子間有氫鍵的存在，所以水的沸點很高。2.環己烷為非極性，試舉一個物性並加以解釋。答:與水相比較我們可以發現，環己烷揮發的相當快，表示其沸點極低。這是因為其分子間的作用力為誘導偶極-誘導偶極力，作用力很小才會揮發的這麼快。參考資料1.Summerlin,LeeR.andEaly,Jr.,CJhaemmeiscaLl.,Demonstrations:aSourcebookforTeach2enrds,Ed.1,988,Volume2,91p,Washington,D.C.,AmericanChemicalSociety.2.桃園縣立龍岡國民中學教育資源網.tw/junior/phychem/tylk/main.htm科學與藝術的對話白榮銓老師）.tw/適用程度國民小學國民中學▼高級中學▼大學普通化學安全•示範這個實驗必頇戴安全眼鏡及可丟棄的手套。•示範這個實驗實行適當的風險評估是老師的責任絲網印刷油墨常用溶劑簡介資料來源：：網印移印特殊印刷作者：張桂芝溶劑是揮發性有機液體，是油墨中必不可少的組成之一。溶劑按沸點高低分類可分為低佛點溶劑一一沸點在100C以下，中沸點溶劑一一沸點在100~150©之間，高沸點溶劑一一沸點在150~250©之間。按化學組成分類可分為：石油烴溶劑、煤焦溶劑、帖烴溶劑、醇類溶劑、酯類溶劑、酮類溶劑、醚酯類溶劑等。溶劑不僅是油墨的重要組成部分，而且還可以用來調節油墨的粘度和乾燥速度。溶劑揮發速度的快慢可直接影響油墨的乾燥速度和墨層形成的質量，如能合理的選擇溶劑還可以達到降低成本的目的。在印刷作業時，我們往往需要根據印刷任務自己調配油墨，但由於對油墨和溶劑的性能不是十分瞭解，因而在配墨過程可能由於加入溶劑不當，或在調色過程中選擇的油墨不對而出現油墨析出或結團的現象，從而使油墨報廢造成不必要的損失。上述現象的出現就是由於溶劑和樹脂之間不能很好的互溶，與這一因素有關的是關於「極性」的理論。一、溶劑的極性無論是樹脂還是溶劑，都可以根據它們的分子結構分為非極性、極性、弱極性，這一性質受到諸如分子結構的對稱性、極性基團的種類和數量，分子鍊的長短等所影響。在高分子樹脂和有機溶劑的分子結構中常含有一些極性基團如止-COOH、-OH、-CO、-NO等。如果樹脂和有機溶劑的分子結構對稱而又不含有極性基團的，它們就是非極性的；如果它們分子結構不對稱而又含有各種不同的極性基團，如羧基、羥基、羰基、硝基等，那它們就都帶有不同的極性。所以一些樹脂只能溶解於某種溶劑中，如：過氧乙烯樹脂只能溶解於環已酮溶劑中，硝化棉只能溶解於極性溶劑酯類、酮類溶劑中。而一些弱極性的乾性油則不溶於極性溶劑，而溶於非極性的烴類溶劑。上述理論運用到實際印刷操作中，只頇掌握在調配顏色時必頇在同一類型的油墨之間進行就可以了，如需配出綠色塑料油墨、那麼只能用藍色的塑料油墨和黃色和塑料油墨調配，而不能用塑料油墨和金屬油墨調配。如果油墨太稠需調入溶劑的活，那麼塑料油墨，可用環已酮，擦網版時可用二甲苯和環已酮配在一塊擦版可降低成本。調自干型金屬、玻璃油墨，可用二甲苯、松香水調墨。調高溫固化型油墨可用二甲苯、甲苯、松香水。調雙組份固化型環氧系油墨可用丁醇與二甲苯的混合液調墨。二、真溶劑、助溶劑、稀釋劑對於揮發乾燥型油墨來說，它所用的溶劑可分為三類：1、真溶劑：具有溶解該類油墨中高分子樹脂的溶劑為該樹脂的真溶劑。2、助溶劑（潛溶劑）：它本身不能溶解所用的高分子樹脂，但在一定限制數量內，與真溶劑混合使用，可以提供一定程度的溶解能力。3、稀釋劑：此種溶劑不能溶解所用的高分子樹脂，也無助溶作用，但在一定限定數量內，可以和真溶劑混合使用，它起著稀釋作用，價格比所用真溶劑、助溶劑低，可以降低成本。這種溶劑的分類是相對的，對於某種溶劑在有種類型的油墨中的作用是真溶劑，而在另外一種油墨中也只能作為稀釋劑來使用。

三、溶劑的沸點、閃點和自燃點有機溶劑都是易燃品氯化烴除外），有的閃點可達零下-16.5C，因此在印刷時室內一定保證空氣流通，為了安全起見，印刷車間內不允許有明火存在。1、沸點：溶劑的沸點就是溶劑的蒸氣壓力達到一個大氣壓時的溫度，各種溶劑在高溫時蒸氣壓力的相對高低和常溫時是不一樣的。2、閃點：溶劑加熱，蒸氣散發到空氣中，在溫度升高，溶劑蒸氣濃度逐漸加大，當遇明火就有火焰出現，隨即熄滅時的溫度。3、揮發率：在一定溫度和相對濕度下，在規定大小形狀的箱中觀察一滴受驗溶劑在濾紙上的揮發揮發率數值=醋酸丁酯揮發時間/受驗溶劑的揮發時間X100%如揮發率數值越小，說明該溶劑的揮發速度越慢，揮發率數值越大，溶劑的揮發速度也隨之增大。借助下表，在進行絲網印刷時，尤其是選用「溶劑揮髮型油墨」印刷時就可以根氣候季節合理的選擇溶劑了。（見下表）

常川稱制的竊&闪点和獰发承分子式闪点c常川稱制的竊&闪点和獰发承分子式闪点cCIL(MjCUI£15.7-177一：内咼醉<CH：)E-C(q!t)ECO口h祐4S'Li和釉仆谕产物190IK證V訓Cmliino15SB松也1£2奴関爛IM月|0-你『45ClIk-onH7.B計45「:申能CtlblCIh}}II3fl.4-144.1106H槪牺J«fciircoacai,126,52410011)¥CfH.■门Inmm-9电$IS5乙刊CsMHrs.J]A2caUlLi'C'irtOlt)CH：■11220U纯单ChIIi&0J-18.3500秫曲Z■囱Clh-CnOUL77.17¥E沖■科制CH1OCHa瞅2-IS.S13帖四、介紹幾種常用溶劑即200#溶劑汽油，它是石油的分留產物，可溶解松香、甘油硬脂和醇酸樹脂，可調節金屬、玻璃油墨，它的溶解力屬中等範圍，可與許多有機溶劑互溶。2、松節油：它是從松樹提取的含油松脂的揮發部分。松節油有三種異構體：a啦帖、0-公帖、雙戌烯。它蒸發均勻，由於分子結構中含有不飽和度，可產生氧化聚合作用，生成沉香帖醇溶於油和樹脂中變為成膜物上的一個組份。松節油蒸發均勻，對氧化聚合型油墨有防止結皮並改善流平性的作用。3、二甲苯：工業用二甲苯是由鄰位、間位、對位三種異物體的混合物。二甲苯溶解力比松節油、松香水大，揮發率比二者快，廣泛應用於高溫固化型油墨及氧化聚合型油墨中。4、甲苯：它來源於石油化工或煤焦工業，甲苯能溶解乙基纖維素、順酐樹脂、橡膠、過氯乙烯等，可調節玻璃油墨、金屬油墨。5、乙醇：根據用途不同，它的純度不同，無水乙醇的純度為99.5％，工業乙醇為95.6%，醫藥乙醇為70~75%。乙醇可溶解許多天然樹脂，如：蟲膠、聚醋酸乙烯、環己酮樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂（網印製版用粘網膠就是用它配製的），但乙醇對耐溶劑的感光膠有破壞作用。6、二丙酮醇：易分解、分解主要產物是丙酮，它能溶解松香、聚醋酸乙烯、硝酸纖維、蟲膠、氯醋共聚樹脂等。7、丙酮：它是極易揮發的有機液體，可溶解過氯乙烯樹脂、氯醋共聚樹脂、氯化橡膠等。它對耐溶劑感光膠膜有破壞作用。但它是調粘網膠的良好溶劑。8、環己酮：具有非常好的溶解性能，除了可溶解部分天然樹脂外，對許多合成樹脂都能溶解，並且可與絕大多數有機溶劑互溶，是溶劑揮髮型油墨的良好溶劑。9、甲乙酮：它基本與丙酮相似，但閃點較高，蒸發速度較慢，可溶於水、乙醇、乙醚和烴類、油類。10、異丙醇：它可溶於水、乙醇、乙醚和氯仿。11、丁醇：它可溶解許多天然樹脂和合成樹脂，如聚醋酸乙烯樹脂、三聚氰胺樹脂等，丁醇與二甲苯以3:7的比例混合可用於高溫固化型油墨及環氧系油墨。12、醋酸乙酯：可溶解乙基纖維素、硝基纖維素、氯化柏膠、氯醋共聚樹脂等。13、醋酸丁酯：可溶解許多合成樹脂，如聚氯乙烯樹脂、氯醋共聚樹脂、氯化橡膠、聚氯乙烯樹脂等，是溶劑揮髮型油墨的溶劑，但由於揮發較快，夏季印刷不宜使用。14、煤油：又稱火油，無色或淡黃色透明油狀液體，是石油分銷產物，可用於生產印花幫漿。五、調墨用溶劑注意事項1、調墨選用的溶劑應與油墨中的高分子樹脂有良好的互溶性。2、所用溶劑的揮發速