石灰石溶解小实验

时间:2023-11-17 12:39:01

“我们可以借助一个简单的小实验来了解石灰石是怎样溶解在水里的。这个小瓶子里盛有少量澄清的石灰水,我将制取二氧化碳的装置中的弯曲玻璃管插入瓶底,澄清石灰水变为乳白色。

我们知道这是由于二氧化碳和石灰化合而变为碳酸石灰——石灰石、白垩粉的原因。这个实验之前已经做过,没什么新奇的。不过,我们若是将二氧化碳持续通入石灰水中,那么当所有石灰均与二氧化碳化合后,碳酸会再和碳酸钙化合,生成可溶解的碳酸氢钙。所以我们将看见这种液体会渐渐由乳白色变澄清(澄清石灰水即氢氧化钙,可与二氧化碳反应生成碳酸钙。而若向澄清石灰水中通入过量二氧化碳,则碳酸钙会变为碳酸氢钙,碳酸氢钙可溶于水中,故再次澄清,而非原著中的原因。由于写作时代限制,对于这个问题的解释存在错误。)。

石灰石溶解小实验

“现在,你们看一看,那白色的物质是不是已经消失了?液体已经变得澄清了。但是,我们却可以断定,虽然我们在液体中看不到任何物质,但一定会含有刚刚所生成的碳酸氢钙,只不过碳酸氢钙已经溶解在水中,我们看不见而已。我们再将刚刚所学的知识总结一下:

含有二氧化碳的水能溶解少量石灰石。

“现在,我还想告诉你们一点:如果将溶有碳酸氢钙的澄清的水静置几天,那么其中的二氧化碳就会渐渐析出。就像将汽水在杯子里放置过久后二氧化碳就会逐渐消失一样。溶解的石灰石也会因为失去了一部分二氧化碳而逐渐析出,又变为白色粉状物质。而我们可以设法加速这种变化:只要将液体加热,其中的部分二氧化碳就会被逐出,白色的粉末又会被重新分离出来。这个实验可以让我们明白:首先,只要水中含有二氧化碳都能溶解少量石灰石;其次,如果水中溶有石灰石,在空气中暴露过久或被加热,其中的二氧化碳就会析出,同时水中溶解的石灰石就会被释出。

“我们前面已经介绍过,所有的泥土中都含有二氧化碳,大气中也都含有二氧化碳。对于这一点只需想一想每天工厂中的燃煤发动机器和厨房中烧柴煮饭所产生的二氧化碳就可以明白了。因为流过泥土的泉水和穿过大气的雨水在途中均会接触二氧化碳,所以都会有一部分气体溶解在水中。之后,它们流过有石灰石的地方,就会再溶解少量石灰石,这就是各种天然水中都含有碳酸石灰的原因。但是如果这种天然水在空气中久晒,其中所含的二氧化碳就会渐渐析出。同时,其中所溶的碳酸石灰也会恢复原本的石子形态,并沉积在水中的物体上。盛水器皿内壁上的石质,即所谓‘水垢’或‘锅垢’,就是这个原因造成的。

“适合饮用的水中都含有少量的石灰石。听过我解释了我们的骨骼构成,相信你们一定很容易理解其中的道理。不过,如果水中含有的石灰石超量,我们胃里就消化不了了,其最适当的分量是一升水中含有0.1克~0.2克,只要天然水中所含有的石灰石超过了这个比例,就被称为硬水,不适于饮用。

“有些泉水含有大量的石灰石,如果浸入某些物体,就会很快在其表面生成一层石质,这样的泉水被称为石灰矿泉。例如,克勒芒斐龙地方的圣阿列勒矿泉,就是很有名的石灰矿泉。泉水流泻在草丛之间,溅起了朵朵水花,如果将花朵、树叶、果子等东西放在这种水花中,其表面会生成一层石质,看上去就像是用大理石雕刻出的一样。很明显,这种水是不适合饮用的。”

爱弥儿赞同道:“这种泉水当然是不适合的。如果我们喝了这种水,胃里就会留下许多石灰石,无法消化。”