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如果要说奥运会中最扣人心弦的比赛，那想必一定是百米赛跑了。可是你知道么，赛跑的形式有很多，跑道的样式也千变万化。就比如今天要介绍的这个实验，五彩的颜色能在纸条上“赛跑”，你相信么？如果再有神秘液体来帮把手，它们还能自己铺设跑道呢！快让我们来一起瞧瞧吧~ 你需要准备：一个有盖子的玻璃杯、酒精（可以用高度白酒替代）、 一张厨房用吸水纸、剪刀、直尺、彩笔。 首先我们要将吸水纸裁成4cm*15cm大小的纸条，并选出4种颜色（例如：蓝、红、黄、绿）的彩笔，在纸条的一端等距离间隔的点四个圆点。请注意，这四个小圆点需要和纸条的边界保持大约半厘米的间距。
我们还需要调整一下纸条“悬挂”的高度，让纸条的末端刚好和酒精液面接触，并且保持彩色圆点不被浸没。最后，建议大家在实验过程中盖上杯盖，从而减少酒精的挥发。要知道这些淘气的酒精分子很容易逃窜到空气中，不仅影响你的实验结果，还会有刺激性的气味呢！ 一切准备就绪，让我们耐心的盯紧那些纸条上的彩色圆点吧。你会发现酒精刚刚接触到吸水纸的瞬间就迅速地开始“占领地盘”。酒精液体将纸的末端浸润，接着又向上攀爬。当酒精漫延至彩色圆点处时，神奇的现象发生了——这些圆点的颜色被逐渐晕开。吸水纸卯足了劲帮助酒精向上运动，而彩色的颜料也被拖拽着一同前进。整个过程大概要持续20-30分钟。最终，你可以发现纸条上有四条明显的“彩色跑道”。它们和我们所熟悉的塑胶跑道可不一样，不仅长度不等，而且弯弯曲曲的，就连宽窄都不统一呢！
你所看到的这种“颜料赛跑”其实是毛细现象和分配层析共同作用的结果。这些学术名词可能听起来有些深奥，可是原理一点都不难。 由纤维构成的吸水纸充当了支撑物的角色，它的内部其实存在很多缝隙，这些缝隙类似于小管道，对于液体分子有很强的附着力和凝聚力。当酒精液体刚刚与纸片接触的时候，能够靠着自身的表面张力和纸纤维间“小管道”给予的帮助，克服重力向上不断攀爬。这就是毛细现象。吸水纸的材质会在一定程度上会影响实验结果。如果纸的韧性不够，可能会因为无法承受所吸收液体的重量而断裂；如果纸的吸水性不强，那么作为溶剂的酒精则不能将纸片浸润，也不能充分溶解相应的颜料。 酒精（或高度白酒）作为一种有机溶剂，它的主要成分是乙醇，除此以外还含有少量的水。当酒精漫延过纸条时，纸纤维对水的亲和力非常强，它们之间结合之后很难分离，于是水分子便不再向上运动。但乙醇与纤维的亲和力可没有那么强，它们能沿着纤维间的缝隙从纸条的一端向另一端渗透扩展。当流动的酒精溶剂沿纸条经过彩色小圆点时，圆点中的染料在水和乙醇之间不断进行分配，少部分染料被分配到水中，呆在原地不动，绝大部分染料则离开原点随着乙醇向上移动，进入尚未被浸润的区域。这种现象就是分配层析。 各种颜色的染料在乙醇和水中有着不同的分配比例，染料跟随乙醇的移动速率也各不相同。小圆点上的染料按各自的比例进行分配，并沿着乙醇流动的方向移动。因此在纸条上就出现了形态各异的“彩色跑道”，它们长短不一，宽窄各异，颜色的深浅也不同。 各位小实验员们，你们的实验成功了么？我们还可以深入探究一下哪些因素会影响“彩色跑道”的铺设。你可以尝试更多种颜色，比比哪一种颜色铺设的跑道最长。你还可以尝试使用不同的纸张，瞧瞧哪种纸的吸水力和韧性最好。再或者，调换一下溶剂也不错，如果把酒精换成白醋会怎样？ 我们所尝试的这种实验方法在真正的科学研究中也有着广泛的应用，科研人员经常通过层析来提取混合溶液中的物质。使用这一技术，科学家们成功的证明了植物的叶片中不仅含有叶绿素，还含有其他色素。如今，层析已经成为生物化学、分子生物学及其它学科领域中有效的分析方法。 科学的世界里奥秘无穷，身边的小东西就能帮助我们检验这些看似复杂的理论知识。只要你勤于动脑，勇于尝试，一定会有各种新奇的发现。 |
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