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2007白沙 化學驚奇 秀 The 2007 NCUE Wonder of Chemistry Show 【策劃者：楊水平 】【示範者：劉佳欣 、廖欣姿】 【更多化學驚奇秀】 Flash Paper 溶液和器材 衛生紙一包、500 mL 燒杯一個、250 mL 燒杯一個、100 mL 量筒二個、玻璃棒 一隻、烘箱一台、吹風機一台、滴管2 隻、溫度計一隻、夾子一隻（可用坩堝夾）、 火柴棒一盒、線香一支。 濃硝酸（HNO , Nitric acid ）、濃硫酸（18 M H SO , Concentrated sulfuric acid ）、 3 2 4 藥用酒精。 安全須知 製作flash paper時，使用硫酸及硝酸浸泡時，務必在抽風櫃中操作！製作過程可 能產生NO 氣體，有毒！請小心。必須戴塑膠手套製作flash paper 。 2 硝化的衛生紙應該放在藥用酒精中保存，需要時再取出。 燃燒flash paper 時，約燃燒一半之量立即往上方一丟。勿持紙燒到結束，否則 可能會避免燒到手。注意：勿朝人丟出燃燒的flash paper ！ 示範步驟 示範前製作flash paper 1. 放單張衛生紙到 150℃的烘箱中，烘乾約20~30 分鐘，直到衛生紙完全乾燥。 2. 在抽風櫃中，小心倒入 125 mL 的新鮮的濃硝酸到一個500 mL 的燒杯。再 倒入 100 mL 濃硫酸於此燒杯中，此時溫度會上升至65℃左右。 3. 當混合溶液溫度下降至40℃左右時，從烘箱中取出乾燥的衛生紙，然後浸入 混合酸的溶液中。用玻璃棒壓下衛生紙，確保整張衛生紙都有浸到溶液酸的。 4. 準備一個250 mL 燒杯，裝約7 分滿的水。放置此燒杯在抽風櫃中。 5. 浸泡約 10 分鐘後，用夾子取出此衛生紙，放到步驟4 的水中。 6. 移出燒杯到水龍頭旁，取出此衛生紙在水龍頭下輕輕沖洗，充分地洗掉酸的 混合液。 1 7. 將清洗過後的衛生紙放在藥用酒精中保存，需要使用時再取出。 8. 從酒精中取出此衛生紙，用吹風機加速吹乾。 示範flash paper 1. 點燃的一支線香，準備引燃flash paper 。 2. 用點燃的線香接觸flash paper ，1-2 秒內即可燃燒完畢，並且沒有任何灰燼 產生。 廢棄物處理 使用過後之硫酸及硝酸，務必中和後以大量清水稀釋排放。 原理和概念（簡易） 一般的紙張變成flash paper ，主要是紙的纖維素變成硝化纖維素，纖維素進行 硝化反應。簡單來說，下面反應式的左邊的纖維素就像含有『沒有火柴頭』的火 柴棒，而右邊的硝化纖維素就像含有『火柴頭』的火柴棒，硝化反應幫這支火柴 棒加了火柴頭，所以比較容易被點燃。 硝化過後的紙，燃點較低，比較容易燃燒。原本的紙需要比較高的溫度才能燃燒， 因此只有線香點到的地方才會燒起來，但是消化過後的紙，燃燒時需要的溫度較 低，因此只要有一點的熱，就可以讓整張紙燒起來。 原理和概念（進階） 纖維素在濃硝酸和濃硫酸之下的反應叫做硝化反應！利用硝酸進行硝化作用，硫 酸的功用則是催化劑。纖維素的硝化反應如下所示： 2 反應式的左邊是一般的紙的結構（含有纖維素，Cellulose ），右邊是用濃硝酸和 濃硫酸處理過後的紙（含有硝化纖維素，Cellulose nitrate ）。 硫酸的用途是催化HNO 產生 NO +陽離子。硫酸會催化硝酸使其反應，硝 3