硅膠小柱是前處理中常用的SPE小柱,SPE在使用前需要用合適的溶劑活化處理,如二氯甲烷,當把二氯甲烷加入到硅膠小柱中,你知道會發(fā)生啥嗎?
硅膠會變成透明體,好似從人間蒸發(fā)了
小柱會口吐白蓮
耳聽為虛,眼見為實
有圖有真相,看下面,看下面
對于這個問題相信使用過硅膠小柱的實驗員在實驗室也會遇到,那么究竟是什么原因?qū)е鹿枘z小柱出現(xiàn)這兩種情況呢?是硅膠小柱質(zhì)量問題?還是自然現(xiàn)象?NO NO~今天小編帶大家一起來揭秘真相!
實驗背后的真相
問題1:硅膠變透明問題
首先,重復一下實驗過程,隨機選取5支硅膠小柱,然后加入5mL二氯甲烷,打開流量控制閥門,使二氯甲烷浸潤硅膠填料,觀察實驗現(xiàn)象。果不其然,硅膠真的變透明了,用記號筆標記出硅膠上層的刻度,然后用玻璃棒使勁向下壓篩板,竟然壓不動,由此可見柱管里面是有東西的,并不是疏松的狀態(tài),抽干二氯甲烷后,透明消失了,硅膠恢復到原來的白色。
【資料文獻】
查閱資料得知二氯甲烷的折光率為nD(20)=1.424,硅膠的折射率一般在1.41~1.53之間。折光率是指光線在空氣中進行的速度與在供試品中進行速度的比值,是有機化合物重要的物理常數(shù)。折射率是指光線在真空中進行的速度與在供試品中進行速度的比值。真空的折射率為1.0000,空氣折射率對各種頻率的光都非常接近于1,例如空氣在20℃,760mmHg時的折射率為1.00027。在工程光學中常把空氣折射率當作1。當折射率相同的的物體混合后會變成透明的,肉眼無法區(qū)分。因二氯甲烷的折光率與硅膠的折射率比較接近,所以肉眼看上去會發(fā)生透明的現(xiàn)象。
為了驗證這個理論的準確性,選取硅膠小柱過柱常用到的有機試劑二氯甲烷、氯fang、苯、甲苯、正己烷、乙酸乙酯、甲醇、丙酮進行驗證。向硅膠小柱中加入5mL相應(yīng)的有機試劑,使其浸潤硅膠填料,待溶劑自然流完,擠干小柱里的溶劑,觀察整個實驗過程中硅膠填料的變化情況:發(fā)現(xiàn)加了二氯甲烷、氯fang、苯、甲苯、正己烷的硅膠小柱真的有透明現(xiàn)象產(chǎn)生,而加了乙酸乙酯、甲醇、丙酮的硅膠小柱就不明顯。原來折光率與硅膠接近的溶劑確實可以出現(xiàn)透明現(xiàn)象。
表1 溶劑折光率表(T=20℃)
看到這里你有沒有想到什么?假如我們穿上一件與所處環(huán)境折射率一樣的衣服,是不是就可以隱身了。英國作家威爾斯的科幻小說《隱形人》的主人公正是采用了這種方法,目前世界上科學家們也在利用這個原理研制隱身衣。
問題2:小柱析出問題
關(guān)于硅膠小柱柱口有白色不明物析出的問題,當小編特意去研究的時候,偏偏總是遇不到,后,終于在一個陰雨綿綿的天氣,被我捕捉到了晶體形成和消失的整個過程,請關(guān)注“安譜實驗公眾號”仔細觀看視頻。(建議使用WIFI 觀看,土豪請隨意~)
原因是因為二氯甲烷的沸點40℃,在常溫下能迅速揮發(fā),在二氯甲烷流出硅膠小柱出口的時候,接觸面積忽然變大,小柱出口的二氯甲烷揮發(fā)而帶走大量的熱(此時用手摸小柱會感覺冰冰涼涼的),導致柱口附近的環(huán)境中的水蒸汽凝結(jié)成冰附著在柱口。由于揮發(fā)的速度受到接觸面積,液體表面上方空氣流動的速度等多方面因素的影響,所以每根小柱柱口的凝結(jié)程度不同。
感興趣的小伙伴們也可以去實驗一下。溫馨提示:想要看到美麗的晶體形成請在陰雨天氣或者環(huán)境濕度大的條件下進行實驗,炎熱干燥的環(huán)境下是看不到晶體的形成的。
總結(jié)
(1)硅膠小柱遇到二氯甲烷變透明是因為兩者的折光率接近,選擇其他折光率相似的溶劑硅膠小柱也會變透明;
(2)硅膠小柱加二氯甲烷后柱口有時會出現(xiàn)白色不明物,是因為二氯甲烷揮發(fā)吸熱,柱口環(huán)境中的水蒸汽凝結(jié)成冰附著在柱口所致;
(3)如果你在使用硅膠小柱過程中也遇到了類似的現(xiàn)象,不要擔心,不要懷疑,經(jīng)驗證硅膠小柱是可以正常使用的,對實驗結(jié)果并無影響。