简易制作书桌上的水中花园

简易制作书桌上的水中花园
余凯09化学（1）班原理
：于水玻璃（又称泡花碱，Na2SiO3它不能和实验所需物质和生成物质反应，并且具有玻璃的透明，为了便于观察和反应的顺利进行，水玻璃成为本实验的最佳反应容器）溶液中，加入金属盐的晶体时，金属离子可与水玻璃作用，在晶体表面形成偏硅酸盐的薄膜。

此薄膜具有半透膜的功效。

因而使水玻璃的水经半透膜向晶体内渗透。

而渗透的水使晶体溶解，进而使半透膜膨胀破裂，使溶解的金属盐溶液流出。

流出液的表面又构成半透膜，水又渗透进入，再度破裂，流出溶解的金属盐溶液。

如此继续进行生长。

结果形成许多线状物，因此水玻璃溶液中，若加入各种金属盐，可形成各种颜色不同的线状物水中花园实验需要用硫酸铜晶体、硫酸亚铁晶体、醋酸铅晶体、氯化锰晶体、氯化钴晶体、氯化铁晶体、硫酸镍晶体豆粒大小。

制作原理是这样的：水玻璃的成分为硅酸钠，盐晶体表面被硅酸钠溶液溶解形成泡状半透膜，由于液体内压力不同使泡状膜破裂，使得盐晶体表面又暴露在水玻璃中，再次被硅酸钠盐溶解成泡。

如此往复，盐晶体便不断“长”出芽枝。

晶体的芽状物“生长”情况与水玻璃浓度有关，（比如加铁离子其生长速度最快，但量多了其颜色像粪便一样，而亚铁离子长出来是蓝色的，量适当也很美观）。

水玻璃溶液稍稀些，晶体芽状物“生长”速度虽慢，但分支牢固粗壮。

除了碱金属的硅酸盐能溶于水外，其余金属的硅酸盐都不溶于水，并且大多都能呈现各种美丽的颜色。

利这点，我们可以做一个有趣的“水花园”的实验。

当把硫酸铜、氯化锰、氯化钴、硝酸锌等盐溶液中投入水玻璃溶液时，会发生如下的反应：CuSO4+Na2SiO3=CuSiO3↓＋Na2SO4，蓝绿色
MnCl2＋Na2SiO3＝MnSiO3↓＋2NaCl，紫色
最终生成：
MnSO4.4H2OCuSO4.5H2ONiSO4.6H2OZnSO4.7H2OFeSO4.7H2OCo(NO3)2.6H20这些生成物可以与玻璃的主要成分二氧化硅反应生成硅胶。

操作
：水中花园的“栽培”方法如下：取一个大烧杯或小型鱼缸，在底部铺上厚度为5毫米左右经水洗过的砂子，并倒入稀释为2%的水玻璃溶液(化工商店有售)，深度10厘米左右。

取硫酸铜晶体、硫酸亚铁晶体、醋酸铅晶体、氯化锰晶体、氯化钴晶体、氯化铁晶体、硫酸镍晶体豆粒大小各一粒，分别分散地投入水玻璃溶液中，静置二三分钟后，这些晶体就开始长出约5毫米长的各种颜色芽状物，随着时间推移又会长出好多丝状分支。

硫酸铜晶体的芽枝是蓝白色树状，氯化钴晶体的是紫色丝状物，氯化铁晶体的是橙色粗状树等等，整个水下成为绚丽多彩的“植物园”。

烧杯底部铺一层水洗净了的砂子，将水玻璃溶液注入烧杯。

选择几种盐的固体颗粒沿烧杯壁小心滑入。

在数分钟内，各种不同颜色的硅酸盐就像植物一样从砂粒生长出来，形成美丽的“水花园”。

一天以后，用虹吸法抽出水玻璃溶液，换上清水，这些“花草树木”并不溶解，它们在清水中显得更加美丽。

以上这些不溶性的硅酸盐首先在CuSO4、MnCl2等晶粒表面形成一层难溶于水而有半渗透性的薄膜，该薄膜只允许水往晶体渗透，而其他离子则不能透过去，当渗入的水又溶解了可溶性盐将薄膜胀裂后又会遇到硅酸钠作形成新的薄膜，这一过程不断重复使硅酸铜等盐在硅酸钠胶体长成美丽的枝状“树”，如“水花园”一样。

如果你有空可别吝啬自己的时间奥，如想给生活曾添色彩，那么亦可以一起来在你的书桌添置一个简易的水中花园，或许可以略减看书疲倦的你绷紧的弦，你愿意吗？。