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探究实验案例之一——“脱氧保鲜剂”的成分

时间:2010-04-04 09:58来源: 作者:天津市实验中学 高木兰 点击:
一、探究实验的背景 很多食品袋内会有一个“不可食用,不可微波加热”的小包,上面通常印有“脱氧保鲜剂”或“脱酸素剂”等名称。这样的小包里放的是什么物质呢?它会有什么作
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一、探究实验的背景

 

很多食品袋内会有一个“不可食用,不可微波加热”的小包,上面通常印有“脱氧保鲜剂”或“脱酸素剂”等名称。这样的小包里放的是什么物质呢?它会有什么作用呢?带着这个疑问,我带领兴趣小组的同学们展开了热烈的讨论,继而又查找资料、合作实验,最终确定了“脱氧保鲜剂”的成分。、

 

二、探究实验的过程

 

【提出问题】食品包装袋内的“脱氧剂保鲜”的成分是什么?有何作用?

 

【猜想假设】可能是一种在常温下能与氧气反应的物质,防止食品被氧化变质。

 

【查找资料】

 

1.脱氧保鲜剂也称游离氧吸收剂、游离氧去除剂或脱氧剂等,它是种能够吸收氧的物质。在食品密封包装时,同时放入能除去包装内的氧化物质,除去包装容器中游离氧和溶存氧,防止食品由于氧化而发霉、变质等。脱氧剂中最常用的有铁系列脱氧剂和亚硫酸盐脱氧剂。

铁系脱氧剂配方3例(据日本专利文献)。

15 g铸铁粉+3 g NaCl4g硅藻土+2 g活性炭+水。

⑵ Fe粉、NaCl、活性炭、石灰乳以1000.419.57.5比例混合。

⑶ 4 g Fe粉+2 gg2 g活性炭+1 g NaCl混合。

(以上内容摘自山东省教师教育网:

http://gz0901.sdteacher.gov.cn/Blog/Article/80511.aspx

 

2脱氧保鲜剂是一种利用的是铁和氧的化学反应,以水和盐作为触媒,在促进本身反应的同时,因利用的是活性化铁粉(还原铁粉),所以能强效地吸收食品包装袋中的氧气。

化学反应式:4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3

(以上内容摘自http://hi.baidu.com/289866398/blog/item/321d80de6365395395ee375b.html

 

3硅藻土由无定形的SiO2组成,并含有少量Fe2O3CaOMgOAl2O3及有机杂质。硅藻土有细腻、松散、质轻、多孔、吸水和渗透性强的特性,是热、电、声的不良导体。熔点16501750,化学稳定性好,不溶于除氢氟酸以外的任何强酸,但能溶于强碱溶液中。

 

【实验方案】

选择某品牌的杏仁包装袋中的一包脱氧保鲜剂作为样品进行实验。

 

1.观察脱氧保鲜剂的颜色和状态,将脱氧保鲜剂平均分成四份进行实验。

 

2.取第一份脱氧保鲜剂溶于水,取上层清液观察颜色,测定其pH,滴加硝酸银溶液和稀硝酸,观察其是否产生沉淀。(若能确定含有氯离子,补充焰色反应确定钠离子。)

 

3.取第二份脱氧保鲜剂,加入过量的盐酸,观察其是否产生气泡,是否能够完全溶于盐酸,观察反应后溶液的颜色。静置后,取上层清液滴加氯水和硫氰化钾溶液,观察颜色。

 

4.取第三份脱氧保鲜剂,加入足量的氢氧化钠溶液,观察其是否溶解,再取上层清液加入足量的盐酸,观察是否有白色沉淀。

 

5.取第四份脱氧保鲜剂,在大试管中加热,并用带导管的单孔塞通到澄清石灰水中,观察现象。

 

【实验探究】

实验步骤

实验现象

实验结论

1.取一包脱氧保鲜剂,打开后观察它们的颜色和状态。并将其分为四份。

    粉末为混合物,其中有无色透明的颗粒,棕色粉末和黑色粉末。

    无色颗粒可能包括氯化钠和硅藻土,棕色粉末可能是铁粉吸收氧气和水后生成的氢氧化铁,黑色粉末可能包含铁粉和木炭粉。

2.取其中第一份脱氧剂于试管中,分别加入2 mL蒸馏水,充分振荡,静置,用pH试纸测定上层清夜的pH值。在上层清液中滴加硝酸银溶液和稀硝酸。

    溶液的pH7,清液中滴加硝酸银溶液产生白色沉淀,滴加稀硝酸后沉淀不溶解。

    其中不含酸性或碱性物质。溶液中存在氯离子。(为了确定存在氯化钠,补充焰色反应)焰色反应为黄色,说明存在氯化钠。

3.取其中第二份脱氧剂于试管中,加入足量的稀盐酸。观察现象。静置后,取反应后的清液滴加氯水和硫氰化钾溶液,观察溶液的颜色。

产生许多细小的气泡,持续时间很长。静置后,仍有不溶物,溶液颜色为浅绿色。

溶液变为红色。

    含有铁粉,和不溶于水也不溶于酸的物质。

4.取第三份脱氧保鲜剂,加入过量的氢氧化钠溶液,观察其是否溶解。再取上层清液,加入足量稀盐酸,观察现象。

仍有不溶于氢氧化钠溶液的固体,溶液为无色。

滴加盐酸后无明显现象。

脱氧保鲜剂中不含硅藻土。

5.取第四份脱氧保鲜剂,在大试管中加热,并用带导管的单孔塞通到澄清石灰水中,观察现象。

澄清石灰水变浑浊。

    不溶物为木炭粉,在空气中加热生成了二氧化碳。

 

【解释与结论】

    通过探究实验,可以得出结论,该脱氧保鲜剂的主要成分为铁粉、氯化钠和木炭粉。

 

反思与评价

 

在这个探究实验中,我们使用了科学的研究方法,从提出问题、猜想假设到上网查找资料、设计探究过程,都经过了同学们的反复推敲和验证。在探究实验过程中,并没有使用什么高科技手段,都选择了中学阶段常用的物质的鉴别方案,既符合我们的教学实际,又提高了实际操作能力,符合新课程理念中“让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在‘做科学’的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。”的理念。

 

本实验在只能进行定性的鉴别,还不能做到定量的研究。

 

此实验过程也适用于其它食品包装中的脱氧保鲜剂的成分的鉴别,由于成分可能不同,也许会有不同的实验现象。

 

脱氧保鲜剂在空气中放置的时间长短,也会影响实验现象。本实验没有设计这样的内容。

 

参考资料

1.普通高中化学课程标准

2.山东省教师教育网http://gz0901.sdteacher.gov.cn/Blog/Article/80511.aspx

3.百度知道http://hi.baidu.com/289866398/blog/item/321d80de6365395395ee375b.html

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