現在有一個小實驗,條件如下:

在一個邊長30釐米的密閉小盒子裏,種植有幾株植物。其目的是為了測試光合作用對空氣中氧氣和二氧化碳變化的一些研究。

因為感測器太貴,考慮採用化學試劑檢測。

1:要求試劑能夠方便購買,比如TB上就能買到相關原料。而且價格不能太貴。

2:對盒子裏氧氣,二氧化碳含量分開檢測,不需要太精確,只要當氧氣,二氧化碳濃度有5%左右變化的時候,試劑能夠有明顯的顏色或者其他變化就可以。

3:如果直接檢測氣體的濃度變化有難度,可以將盒子裏的氣體導入試劑的水溶液裏進行檢測。

請教各位高手,有什麼方便簡單的試劑可以用嗎?

一經採納,小弟送您點自己設計的外邊買不到的小禮品。

==========================2018.3.8補充說明

看了各位的回答,可能是我的問題表述不夠清楚。現在補充如下:

1:本實驗的目的是用於中學的生物教育,關於植物的光合作用和呼吸作用實驗。

目的是讓學生知道 光合作用 消耗了二氧化碳,生成了氧氣。而呼吸作用消耗了氧氣,生成了二氧化碳。

所以,我們並不需要定量分析。而是定性展示就可以了。

即:當光合作用的時候,我們只要能夠用簡單的方法,讓學生能比較清楚的看到,容器內的氧氣多了,二氧化碳少了。就可以了。

2:檢測方法一定要簡單,因為這個階段的孩子,很多是剛剛接觸到化學知識,他們無法操作稍微複雜點的化學檢測方法。

3:我的初步設想,是想問問有沒有某種試劑,能夠顯示氣體或者氣體的通入水後的溶液裏,氧氣或者二氧化碳濃度變換趨勢。不用定量分析,只要能夠看到明顯的顏色或者其他的變換即可。


氧氣有困難。二氧化碳是沒問題的。

醫療裡面有一種簡易裝置通過試紙的變色監控人呼出二氧化碳濃度的變化,達到觀察病人代謝體徵的情況。

具體名字我不記得了,大概形狀就是一根導管,把病人呼出氣體導入一個小盒子,盒子大概3~5cm的方形,裡面一張試紙,預高濃度二氧化碳變色,遇到新鮮空氣變回原來顏色。

基本原理也不複雜:試紙上面有指示劑和季胺鹼,吸收空氣中二氧化碳形成緩衝體系。二氧化碳濃度高時形成的是碳酸-碳酸氫根緩衝體系,pH在7~8附近。二氧化碳濃度低時形成碳酸氫根-碳酸根緩衝體系,pH接近9,指示劑會有比較明顯的變色。

空氣中正常二氧化碳含量是0.04%左右,人體呼出的二氧化碳濃度可達2~5%,這種變化是容易測出來的。植物光合作用變化有多大就不清楚了。


空氣中二氧化碳濃度很低,所以比較難測試。不過我想到了一種方法,有實現的可能。需要兩個大的玻璃罐,底層均填上土壤。一個玻璃罐中種上適量植物,一個不種。然後分別放入小白鼠或者倉鼠,並投入適量的水以及食物。之後將兩個玻璃罐密封,白天放置於室外,晚上放在室內日光燈下。觀察小白鼠在罐子裏的存活狀況。
這個最好用儀器。。。

都是化學專業的高手居多啊,關鍵是如何去真正的實驗下


關於二氧化碳濃度測定同意 @xx小小xx 的方法,但是必須大幅提高二氧化碳的初始濃度。空氣中二氧化碳只有數百ppm,就算有濃度變化能顯色,估計肉眼也沒法分辨。

氧氣濃度測定沒有簡單的化學方法,但是可轉換成溶解氧的測定。如果能保持溫度恆定,氧氣分壓(濃度)越大水中溶解氧濃度也越大。溶解氧測定可參閱國家標準GB7489-87

http://kjs.mep.gov.cn/hjbhbz/bzwb/jcffbz/198708/t19870801_68785_wap.shtml需要準備Vial瓶(帶隔墊和瓶蓋的取樣瓶),注射器,純凈水,硫酸錳,硫酸(或磷酸),鹼性碘化鉀,澱粉,硫代硫酸鈉。

光照開始和結束時兩次取樣,具體操作僅供參考:

1.Vial瓶內裝等量的純凈水,放入裝置後打開,待吸收飽和後蓋緊瓶蓋取出。2. 用注射器向水面以下推入一定量的硫酸錳溶液,再推入鹼性碘化鉀溶液,待完全沉澱。3. 用注射器推入適量硫酸使沉澱完全溶解,一邊搖晃一邊緩慢推入硫代硫酸鈉溶液至溶液呈淡黃色,再加入澱粉指示劑,繼續推入硫代硫酸鈉至溶液呈無色。記錄硫代硫酸鈉消耗量。

硫代硫酸鈉消耗越多,溶解氧越大,氧氣濃度也越大。

這個方法的缺陷是受溫度影響很大,所以你還必須有空調。

其實在某寶上買個工業用氧氣濃度儀也不是特別貴...


把二氧化碳到到鹼性水溶液中,加ph指示劑看,顯色變化。
覺得還是檢測二氧化碳比較靠譜,請看一下在空氣中二氧化碳和氧氣的所佔比例,氧氣20.95%,二氧化碳0.038%,二氧化碳全反應完了氧氣也就波動0.18%,所以還是監控二氧化碳波動比較好,你這容器有27升,二氧化碳有0.01L,約為0.4mmol,百分之五的波動就是需要靈敏度在0.02mmol之內的,這還是說反應整個容器,如果反應百分之十那就需要是nmol級別的靈敏度了,還是需要這些二氧化碳與被測樣品反應後有明顯的變化比如電阻,ph,重量,聲光電信號變化,等等,暫時還沒想到
氧氣做不到,二氧化碳是可以的。你在實驗開始前收集盒內比如100ml的氣體,在實驗結束後再收集100ml。通入到濃氫氧化鈉裏,然後把溶液低溫蒸發,比較質量即可能不能測出來取決於CO2變化大小

你知道空氣中二氧化碳的含量有多低嗎?我覺得根本測不出來這種變化(以你的實驗條件)。

如果你考慮實驗開始時小盒子裏的氣體,把二氧化碳的濃度提高到百分之十,我覺得這種變化可能可以測出來。

方法幫你想了一個。就是實驗前和實驗後的氣體,或者放植物和不放植物的氣體,收集後通到石灰水裡(氫氧化鈣溶液),觀察沉澱的多少,烘乾沉澱看沉澱的重量。確切來說這是測二氧化碳的含量變化,沒有測對應的氧氣變化。


空氣中氧氣的濃度為21%,氮氣的濃度為78%,二氧化碳濃度不到0.3%,沒有實驗條件要測濃度變化趨勢,不可能直接測量出來的。要用測量二氧化碳的儀器來測試纔行。氧氣同樣也要儀器,身邊的測量方法都只能大概估計。


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