皂化防雾涂剂-株洲第二中学.doc

PAGE 2 - 皂化防雾涂剂 研究成员：肖景浩（组长），孙一仆，吴嘉恒 指导老师：张天如 一、项目背景 在洗澡时我们发现将肥皂涂抹在镜子上，它就不再起水雾，经上网查证，原来肥皂的主要成分是硬脂酸钠，它具有良好的隔热性，能使得玻璃器皿不再结雾，但是我们又发现，肥皂停留在玻璃器皿上起到防雾的作用时间非常短，于是便想利用皂化原理，制作一种相似性质的硬脂酸盐作为防雾涂剂的材料，以方便人们的生活。 二、研究猜想 肥皂的主要成分是硬脂酸钠，其分子式是C17H35COONa(也可以写成RCOONa，由氢氧化钠[NaOH]和碱合油脂发生反应产生)。因为硬脂酸钠的熔点低，容易被高温水蒸汽熔化，所以必须寻找更好的隔热皂化剂，经过检索，我们发现，硬脂酸钡和硬脂酸钙的熔点高，且隔热性能优秀，因此，我们决定在实验室制取上述两种试剂，通过有机溶剂使之融合，制成涂剂，涂在玻璃类器皿上，起到隔热防雾作用。 三、实验验证 实验地点：株洲市二中化学科技活动实验室 实验试剂：NaOH粉末、硬脂酸颗粒、BaCl2颗粒、CaCl2颗粒、甘油等 实验器材：试管、烧杯、量筒、天平、砝码、玻璃棒、玻璃塞细口瓶、橡胶塞细口瓶、蒸发皿、坩埚钳、铁架台、试管夹、酒精喷灯、温度计等 实验步骤： 1.配置1%的NaOH溶液250ml，3%的BaCl2250ml，3%的CaCl2250ml。 2.取100mlNaOH溶液并加热到90～95℃，搅拌下缓慢加入1克硬脂酸颗粒，继续反应20～25min， 配置硬质酸钠 配置硬质酸钠 3.将硬脂酸钠溶液分成两份等量的硬脂酸钠溶液分别倒入两支不同试管。 等分硬脂酸钠 等分硬脂酸钠 4.将7ml氯化钡溶液加入乘有NaOH溶液的试管一，将12ml氯化钙溶液加入乘有NaOH溶液的试管二。各加热5min。在试管一中得到白色颗粒状沉淀，化学反应方程式如下： 在试管二中得到白色粘稠状沉淀，化学反应方程式如下： 制取硬脂酸钡、硬脂酸钙 制取硬脂酸钡、硬脂酸钙 5.将硬脂酸钡、硬脂酸钙两种浊液倒入同一烧杯中并不断搅拌。 6.往烧杯中倒入250ml甘油并继续搅拌1min直到沉淀完全溶解，得到皂化防雾涂剂。 实验结论： 通过实验得到的皂化防雾涂剂涂在玻璃类器皿上，再让器皿接触水蒸气，发现玻璃壁上没有凝结水雾。 实验结果很好地证明了我们的猜想。 四、作品用途 1.当雨天、雾天汽车挡风玻璃内面产生凝雾时或洗澡前，用干净毛巾、纸巾蘸取本品均匀地擦拭凝雾产生处，即可起防雾作用。 2.玻璃器皿雾气过多时会形成水滴，水滴形成后影响视线，给生活带来不便，这时用干净毛巾、纸巾蘸取本品用力均匀地擦拭水滴形成处，雨水会变成水膜，均匀地在玻璃上流下来，避免结雾。 五、作品创新点 1.防雾性好，玻璃透明度高； 2.易溶于水，易清洗； 3.携带方便，使用简单； 4.化学性质十分稳定，毒性低； 5.有良好的耐热性，防雾时间长； 6.成本低廉。 六、项目查新情况 通过在中国专利信息网、中国发明网、中国学术期刊网、万方数据资源系统、百度网查新，目前没有与“皂化防雾涂剂”相同的产品，也没有同名的作品，具有创新性。 七、进一步完善该项目的设想 优化防雾效果，提高产品使用后玻璃器皿的透明度。