层析原理
毛细作用如何让层析原理实现？
关键概念
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毛细作用 -
层析原理 -
黏附力 -
密度
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介绍
想象一下，你的院子里或当地的公园里有一棵树。那棵树是如何获得营养的呢？的确，它从阳光中获取能量，但它也通过根系获取水分。这是吸收的作用吗？还是有其他方法发生的作用？水是如何抵抗重力向上的？为什么水不会从树上流出来呢？ 原来树木是利用毛细作用使液体在内部流动。通过这个实验，你将探索毛细作用如何让层析原理实现。
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背景
你可能对毛细管很熟悉，因为它们与你的身体有关，但根据定义，毛细管是任何内径像头发一样细的管子。毛细管是地球上生命的基本结构，循环和生长都依赖于这种运动方式。毛细作用是指液体可以在狭窄的空间内流动，即使是违背重力的情况下。如果你曾经用画笔蘸过颜料或水，颜料会因为毛细作用而充满画笔。
今天在我们的实验中,你将学习到层析法，这是一种使混合物分离的方法，混合物(我们的马克笔墨)通过溶液（水）中的介质(咖啡滤纸)以不同的移速而分离出不同的成分（马克笔的墨水颜色）。毛细作用对层析过程非常重要。世界上第一个受控的层析测试与我们今天要做的实验非常相似——染料制造商使用层析法测试他们使用的染料与纸或线的混合物。1901年，化学家Mikhail S.Tsvet使用层析法分离出植物中的叶绿素。今天，我们将用层析方法来学习马克笔的墨水是由什么组成的。
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- 一个大人帮手
- 咖啡滤纸
- 几支马克笔
- 水
- 盛水的容器
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准备工作
- 在水槽里的把容器装满
- 用一种颜色的马克笔在咖啡滤纸底部中间画一个大点或一个环
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步骤
- 做一个预测。把咖啡滤纸浸在水中，滤纸上的墨水会怎么样？
- 将咖啡滤纸底部一英寸的部分放入水中，其余部分保持干燥。
- 观察咖啡滤纸上的马克笔墨水发生了什么。
- 用不同的颜色或图案再试一次，看看情况是会改变还是保持不变。记住每次只更改一个变量，以确保得到好的结果。
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观察与结果
你应该能看到水顺着咖啡滤纸向上移动，不同颜色的墨水开始分离。有两个因素一起作用来让墨水颜色分离。首先，由于毛细作用，水和墨水在咖啡滤纸中向上流动。咖啡滤纸的纤维紧密地堆积在一起，所以水可以像画笔上的刷毛一样向上流动。
第二，染料密度的不同使得它们可以沿着滤纸分成不同的色带。正如我们之前所知道的，层析法是将混合物(我们的记号笔墨水)放入溶液(水)中，通过介质(咖啡滤纸)进行分离。在介质中，混合物的成分(不同马克笔的颜色)以不同的速度移动。
在我们的实验中，当水沿着咖啡滤纸向上移动时，它会携带墨水颗粒。因为墨水颗粒是由很多不同颜色混合而成的，而且不同颜色的密度不同，有一些就能比其他移动得更远，所以你可以看到颜色的分离。有些颜色实际上是许多不同墨水的混合物，而有些只是一或两种墨水混合在一起。现在来看看你是否能发现什么颜色能移动出最好的图案。
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清理
实验完成后一定要清理干净。把水倒进水槽里，清洗容器。如果你想保留咖啡滤纸，并把它们用作艺术作品或装饰，你当然可以这样做，或者你可以在完成后把它们扔掉。
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探索更多
有哪个马克笔的颜色最令人印象深刻？为什么它们会不同？你认为不同牌子但颜色一样的马克笔，会得到相同的结果吗？
有时候科学家需要把结合在一起的东西分开，就像你用层析法把马克笔的墨水分离一样。你能想到这种方法吗？试着找出或想出一些例子。科学家可能需要把结合在一起的东西分开，但有时这种方法行不通。为什么呢？
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安全第一与成年人监督
- 请小心按照实验说明进行操作。
- 每个实验应有负责监护的成年人协助。
- 尽管在家里进行科学实验是令人兴奋的学习和实践科学的方法，但必须注意，有些实验可能要求参与者采取额外的安全措施，以及／或者会把地方弄得脏乱。
- 成年人应负责或协助处理可能有危险的材料或尖锐物品。
- 在进行实验前，成年人应检视实验内容，并决定学童的年龄是否适合参与该些活动。
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