Номер 31.19, страница 158 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Оптические явления. 31. Домашние экспериментальные задания - номер 31.19, страница 158.

Условие.

31.19. Что находится в чернилах? Требуются: фломастеры разного цвета, плоская широкая ванночка, вода, полоски белой промокательной бумаги длиной 20 см и шириной 2–3 см.

а) На каждой полоске на расстоянии 2 см от края поставьте пятно фломастером.

б) Налейте в ванночку немного воды и коснитесь ее краем каждой полоски. Подождите, пока вода дойдет до пятна.

Ожидаемый результат: некоторые пятна, в том числе и черные, разделяются на участки разного цвета (рис. 185).

Объясните результаты опыта.

Рис. 185

Решение.

Наблюдаемый в опыте результат, когда пятна от фломастеров разделяются на разноцветные участки, объясняется физико-химическим методом разделения смесей, который называется хроматография. В данном случае это бумажная хроматография.

Суть процесса заключается в следующем:

1. Чернила, особенно в фломастерах со сложными цветами (например, в черном), представляют собой не одно вещество, а смесь нескольких различных красителей (пигментов).

2. В этом эксперименте промокательная бумага является неподвижной фазой, а вода — подвижной фазой (растворителем).

3. Когда край бумажной полоски соприкасается с водой, вода начинает подниматься вверх по волокнам бумаги за счет капиллярного эффекта.

4. Достигнув пятна чернил, вода растворяет красители и увлекает их за собой вверх по бумаге. Однако разные красители, составляющие чернила, имеют разную растворимость в воде и по-разному взаимодействуют (адсорбируются) с волокнами бумаги.

Те компоненты смеси, которые лучше растворяются в воде и слабее притягиваются к бумаге, движутся вместе с потоком воды быстрее и поднимаются на большую высоту. И наоборот, компоненты, которые хуже растворимы и сильнее удерживаются бумагой, перемещаются медленнее и остаются ниже.

В результате этого различия в скоростях движения, исходное пятно разделяется на несколько цветных полос, каждая из которых соответствует отдельному компоненту исходной смеси. Это наглядно демонстрирует, что чернила являются смесью веществ.

Ответ: Чернила фломастеров являются смесью различных красящих веществ. Когда вода впитывается в бумагу и доходит до пятна, она растворяет эти вещества и увлекает их за собой. Так как разные красители имеют разную растворимость и по-разному взаимодействуют с бумагой, они движутся с разной скоростью, что приводит к их разделению на отдельные цветные полосы. Этот метод разделения смесей называется хроматографией.