实用技能:琼脂块
- 改变表面积与体积比对扩散的影响可以通过计时离子在不同大小的琼脂立方体中的扩散来研究
方法
- 彩色琼脂被制成并切成所需尺寸的立方体(如。0.5cm × 0.5cm × 0.5cm、1cm × 1cm × 1cm、2cm × 2cm × 2cm)
- 如果用非常稀的氢氧化钠溶液和万能指示剂,就可以产生紫色琼脂
- 或者,琼脂只能用万能指示剂配制
- 计算并记录这些立方体的表面积、体积和表面积体积比
- 然后将立方体放入含有扩散溶液(如稀盐酸)的沸腾管中。
- 应小心地将等量的稀盐酸倒入每个沸腾管中
- 酸的摩尔浓度应该高于氢氧化钠,这样就可以通过琼脂块中指示剂的颜色变化来监测其扩散
- 可以测量以下任何一种:
- 酸完全改变琼脂块中指示剂颜色所花的时间
- 在给定的时间内酸进入块体的距离(由指示器颜色的变化表示)。5分钟)
研究了改变表面积体积比对扩散的影响
分析
- 如果记录酸完全改变琼脂块中指示剂颜色所花费的时间,则可以将这些时间转换为速率
- 可以绘制一个图表,显示扩散速率(颜色变化速率)如何随表面积:琼脂立方体的体积比而变化
为了分析研究结果,在绘制扩散速率与表面积体积比的图之前,先计算扩散速率
考试技巧
当一个琼脂立方体(或例如一个生物细胞或有机体)的大小增加时,体积的增加比表面积的增加快,因为体积是立方,而表面积是平方。当琼脂立方体(或生物细胞/有机体)体积更大但表面积比例更小时,扩散需要更长的时间,效果也更差。用更精确的科学术语来说,是表面积体积比更大,扩散速度更快!