里約泳池為何變綠?實驗驗證在這裡

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8月22日,里約奧運會「安然」閉幕,雖然國際奧委會主席用「非凡奧運」進行了評價,但期間出的各種幺蛾子還是足以為人所津津樂道,這其中,奧運跳水池一夜變綠更是幾大尷尬瞬間之一。

針對池水變綠事件,里約奧組委的官方解釋是:由於誤倒入的消毒劑雙氧水,與原本的消毒劑次氯化物發生中和,導致消毒失效,造成了藻類生長,從而使池水變成了綠色。(傳送門?《里約泳池一夜變身巴西綠?謎底在這兒》)

而機智的網友們更是為明年的高考化學找到了一個考點,泳池變綠的反應方程式:

HClO+H2O2 = HCl+O2+H2O

這反應一發生,原本具有消毒殺菌作用的次氯酸和雙氧水變成了稀鹽酸和氧氣,就失去了殺菌的效果。同時,也有學霸網友提出另一種猜測,考慮到硫酸銅也是泳池常用的殺菌劑(加了硫酸銅的泳池呈淡藍色),而反應生成的氯離子和原來池水中的銅離子結合,則變成了綠色。

那麼,到底這個反應會不會發生?銅離子和氯離子在一起又是否會變成綠色呢?本著實踐出真知的精神,實驗君決定親自進行實驗驗證一番。

次氯酸鈉和雙氧水的失效反應

>>> 第一步:材料準備

水、次氯酸鈉、雙氧水、氯化鈉、硫酸銅以及各種實驗器材

>>> 第二步:模擬泳池

向燒杯中加入水和一小勺硫酸銅,這就是我們常看到的泳池水的樣子。

再加入次氯酸鈉,作為消毒劑,這就是一個正常的泳池了。

>>> 第三步:次氯酸根檢測

關鍵來了,我們要用專業儀器檢測一下模擬泳池中次氯酸根離子的含量。加入的顯色劑遇到次氯酸根變成粉紅色,而檢測儀器能夠顯示次氯酸根的濃度。

儀器顯示,有效氯的濃度值為0.96

>>> 第四步:加雙氧水

現在,實驗君也充當一下不明真相的泳池工作人員,往池水中加入雙氧水。

>>> 第五步:再測次氯酸根

在不同的反應時間後,再次檢測次氯酸根離子的含量。反應24小時後,加入顯色劑已經不再顯示紅色,說明次氯酸根離子已經全部被反應完了,同時儀器顯示濃度為零。

結論出來啦:

同時作為消毒劑的次氯酸鈉和雙氧水的確會發生反應,而且在一天內就可以完全反應掉,看來奧組委的解釋還是有一定道理的!

銅離子和氯離子的絡合變色

既然次氯酸鈉和雙氧水真的會發生反應失效,同時產生了氯離子,那麼學霸網友們的猜測,氯離子和銅離子在一起又是否真地會變成綠色呢?我們接著來看。

同樣的,向水中加入一小勺硫酸銅,來模擬我們常見的泳池。

這次我們不加次氯酸鈉(因為已經和雙氧水反應掉啦),而是直接加入氯化鈉,也就是常見的食鹽,來模擬反應產生的氯離子。

見證奇蹟的時刻!

池水真的變綠了!

這是因為高濃度的氯離子和銅離子結合,形成了黃色的四氯合銅絡合物;同時,仍有部分銅離子和水結合,形成藍色的絡合物。黃色和藍色疊加,就成了綠色。

但是...等會兒!怎麼加了這麼多氯化鈉?運動員不會咸死么?

那我們還是多加點水稀釋一下。

池水果然又變回了淡藍色。(你知道為什麼嗎?)

實驗君也沒聽說哪個運動員反映泳池鹹的,那看來其中的氯離子濃度應該是不足以使池水變綠了。

總結一下,這次的泳池變綠事件,兩種消毒劑的反應失效是可以肯定的,而因此造成的藻類爆發,只能說是一種可能的推測。

不過這也從側面說明了一個很重要的事實:化學真的在影響著我們的生活!小夥伴們一定要學好化學呀!

安全第一的分割線

  • 雙氧水和次氯酸鈉均具有強氧化性,切忌攝入或與眼睛接觸,高濃度時不能直接接觸皮膚。

  • 銅是一種重金屬,因此切忌攝入。若誤食,應立即食用大量牛奶、雞蛋清等富含蛋白質的食品來解毒,並迅速就醫。

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