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4种不同水质的实验

热6已有 199 次阅读 2012-02-22 16:25 标签: class 实验 office center

4种不同的水质，哪种水会先结冰

生活中，我们离不开水，水是我们赖以生存最普通的必需品。可你想过吗？在同等的环境下，不同的水质，他们结冻的情况又会怎样呢？为了探个究竟，我们来做个测试。

4种不同的水质是；自来水、盐水、红糖水和墨汁水。请拭目以待。

【实验名称】4种水质，冰冻实验【实验日期】2012年1月25日【实验目的】通过实验了解哪种水先结冰【实验器材】玻璃杯4个、温度计4支、一次性注射针筒1支（为了实验的准确性，用针筒往杯中注水），观察放大镜2个，红糖25克、食用碘盐25克、英雄牌墨汁7ml、黏贴纸4片，家用冰箱1台。【实验环境】室内温度25度，冰箱温度-18℃【相同条件】4个杯子都是在同剂量、同质量、同环境下。【实验地点】在家中【实验人数】2人实验过程：我们先将4个玻璃杯按顺序贴上粘贴纸：①自来水、②盐水、③红糖水、④墨汁水。再用一次性注射器往每个杯中注入100ml,再将事先准备好的盐倒入②号杯中，用筷子进行搅拌，直至溶解在水里为止。再将红糖倒入③号杯中，重复前面的步骤，接着把墨汁直接倒入④号杯中，无须搅拌。4个杯子中出现了4种不同的水质，我们将温度计插入水中测量，温度显示为25℃，与室温相同。同时把4个杯子放入冰箱的冷冻室第二层，靠右边箱壁一字排开。第一阶段9：20-9：35（15分钟）：15分钟到了，我们将4个杯子拿出来，同时插入温度计，其显示：自来水、盐水、红糖水，均为18℃，墨汁水为17℃。由此看来，墨汁水最冰，再看看状态，没有变化，还是液体。第二阶段9：45-10：25（40分钟）：再过40分钟我们把4个杯子全部拿出来，插入温度计，这时温度计显示就有差距了。自来水2℃，盐水4℃，红糖水和墨汁水均为1℃。但手感摸上去，墨汁水要冰些，看来盐水降温是最慢的。我还用放大镜观察到自来水和墨汁水最上层有一些小碎冰，这是一个重大的发现。第三阶段10：30-11：30（1小时）这时4个杯子发生了变化，自来水和墨汁水均为1℃，盐水2℃，而红糖水却为-3℃，看来红糖水降温是最快的。看看自来水上面有一层薄薄的冰，冰上有花纹。盐水却没有任何状态上的变化，红糖水杯壁上有零星的小碎冰，墨汁水上面有一层厚厚的冰。可以看出自来水和墨汁水在0℃左右就会结冰，而红糖水则要在-3℃～-5℃左右才会结冰。第四阶段11：40-12：50（70分钟）自来水和墨汁水完全结冰测不出温度，自来水杯底有花纹，墨汁水结的冰最牢固，红糖水结冰了，可把杯子倾斜过来冰就碎了。现在基本能够确定，墨汁水先结冰。观察盐水，发现它状态从第一阶段到现在都没发生变化。第五阶段13：00-16：20（3小时20分钟）经过3个多小时的冷冻，自来水已完全结成冰块，盐水此时的温度为-8℃，红糖水的颜色上面淡，下面浓，中间结成冰块，有一些零碎的冰掺在里面，形成规则的花纹。第六阶段16：30-21：00（4小时30分钟）此时再观察，只有盐水还是液体，温度-9℃，其余的均已完全结成冰块。一直到第二天早上8：30，经过23个小时的冷冻，盐水温度达到-15℃，但还是没结冰。这个实验真是出乎我们意料，与起先猜测的完全不同。它们结冰的顺序：墨汁水、自来水、红糖水。墨汁水最先结冰，这是为什么呢？我翻阅了大量的资料，都找不到这方面相关的信息，后来想想这可能跟墨水的成份有关，查找其成份，墨水的主要成分是鞣酸亚铁，墨水中含有胶，它起到了粘稠、凝固作用，这可能导致它比其它水质会先结冰的原因吧！自来水中所含的杂质少，所以它的密度就小，因此也容易结冰。至于红糖水的问题就是：它的杂货要比自来水多，有了杂质冰点就开始降低，密度自然就大了，所以它比自来水结冰的速度要慢。盐水是4种水质中杂质最多，密度最大的。有资料介绍它的冰点要在-30℃才能结冰。在北方的冬天，人们都会把盐撒在路上除冰，因此盐是最不易结冰的道理就不言而喻了。

具备这一常识，运用这一原理，会给我们的生产、生活带来极大的好处和许多便利。

【附】4种不同的水质冰冻实验过程记录表

【附】实验过程照片

4种不同的水质冰冻实验过程记录表
4种实验水质	自来水	盐水	红糖水	墨汁水
第一阶段9：20至9：35（15分钟）
手感	最不冰	一般冰	一般冰	最冰
温度测量	18℃	18℃	18℃	17℃
颜色	无变化	无变化	无变化	无变化
状态	无变化	无变化	无变化	无变化

第二阶段9：45至10：25（40分钟）
手感	很冰	很冰	很冰	最冰
温度测量	2℃	4℃	1℃	1℃
颜色	无变化	无变化	无变化	无变化
状态	最上面结了一层薄冰	无变化	无变化	最上面结了一层薄冰

第三阶段10：30至11：30（1小时）
手感	很冰	冰	最冰	不冰
温度测量	1℃	2℃	–3℃	1℃
颜色	无变化	无变化	无变化	无变化
状态	上面有一层薄冰，冰上有花纹	无变化	杯壁上有零星的小碎冰	厚厚一层冰

第四阶段11：40至12：0（70分钟）
手感	非常冰	非常冰	非常冰	最冰
温度测量	结冰无法测	无测	结冰无法测	结冰无法测
状态	完全结冰，杯底有花纹		结冰了，把杯子倾斜冰碎了	最牢固，黑的看不见