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領取專用器材：

• 布氏漏斗、橡膠套環、抽氣過濾瓶、鐵環及鎖喉• 砂紙、濾紙(55、110 mm) 、滴管、保麗龍湯杯• 剪刀(剪鋁片或剪棉線需分開，因剪過鋁片會變鈍)• 30 mL燒杯、棉線、鋁箔紙、牙籤、晶種

(實驗(II)再領取)

準備個人器材：

• 自備鋁罐（事先備妥、裁 5 cm x 5 cm ）• 大漏斗、玻棒、量筒• 100 mL燒杯

從廢鋁罐製備明礬(2015/10/15修訂)

實驗目的與技能

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目的：

I. 回收廢鋁罐製成明礬II. 取代反應製成鉻鋁明礬（二週後收成品）

技能：課前先看教學影片

電磁加熱攪拌器、抽氣過濾、重力過濾

養晶

實驗流程：

Al(s) Al(OH)4- Al3+(SO42-, K+, H2O)

KOH(aq)

(aq)H SO2 4

冷卻 KAl(SO4) 2•12 H2O(s)

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實驗 I：鋁明礬之製備步驟 1. Al(s) Al(OH)4-(aq)

KOH(aq)

鋁片兩面均磨光後剪小片(在水泥台上以砂紙磨光)

秤約0.5 g，記精確重量

排煙櫃中加熱 4 杯共用1加熱攪拌器 加熱定於 2 反應至無氫氣再產生

Al(s) Al(OH)4- Al3+(SO42-, K+, H2O) KAl(SO4) 2•12 H2O(s)KOH(aq)

(aq)H SO2 4 冷卻

反應方程式

2Al(s) + 2KOH(aq) + 6H2O(l) → 2K+(aq) + 2Al(OH)4－(aq) + 3H2(g)

自備鋁罐

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剩料請丟入資源回收桶(鐵鋁罐)

毛邊銳利!!小心割手

可戴布手套磨鋁片及裁剪

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步驟 2. 抽氣過濾，除雜質、收集濾液

以鐵夾固定緩衝瓶、抽濾瓶(洗淨)以橡膠套環將布氏漏斗套與抽濾瓶接合緊密

選55 mm濾紙遮蓋漏斗平板孔洞，並以少許蒸餾水潤濕

水泵水箱裝滿水、插電、開啟電源

關閉二方活栓，先抽氣吸緊濾紙

再倒入溶液，過濾迅即完成

濾液倒入乾淨100 mL燒杯以1 mL去離子水潤洗濾瓶 1 次

實驗 I：鋁明礬之製備

Al(s) Al(OH)4- Al3+(SO42-, K+, H2O) KAl(SO4) 2•12 H2O(s)KOH(aq)

(aq)H SO2 4 冷卻

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使用水流抽氣幫浦：

水箱應裝滿水，打開適量循環冷卻水，插接電源

抽氣過濾漏斗與抽氣過濾瓶之間要加裝橡膠套環以保持氣密

檢查抽吸力2次：1. 耐壓抽氣橡膠管2. 布氏漏斗

上出

下進

過濾完成後先打開二方活栓洩氣釋壓，確認另一組同學也已完成實驗，再關閉抽氣馬達電源，以避免水箱的水倒流

實驗結束時，關閉循環冷卻水，將水幫浦水箱中的水排空

抽氣過濾注意事項

二方活栓

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加10 mL 9 M H2SO4 加熱煮沸

步驟 3. 酸鹼中和

以保麗龍湯杯水浴（放熱反應）

Al(OH)3膠狀沈澱水浴後，杯底擦乾

加熱(定於4)至沸騰全溶形成 Al(H2O)63+(aq)總體積 30 mL 內若有明顯雜質，趁熱重力過濾除去(通常不用)

濾液Al(OH)4-

約略25 mL

Al(s) Al(OH)4- Al3+(SO42-, K+, H2O) KAl(SO4) 2•12 H2O(s)KOH(aq)

(aq)H SO2 4 冷卻

實驗 I：鋁明礬之製備

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冷卻至室溫

步驟4. 結晶

緩慢冷卻長晶，晶形較佳純度較高

若無晶體析出，以玻棒上下刮動液面與杯壁交界，誘導結晶

冰浴使結晶更完全

以保麗龍湯杯裝冰塊冰水浴降溫

Al(s) Al(OH)4- Al3+(SO42-, K+, H2O) KAl(SO4) 2•12 H2O(s)KOH(aq)

(aq)H SO2 4 冷卻

再冰浴使結晶完全

實驗 I：鋁明礬之製備

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步驟 5. 抽氣過濾收集產物

先清洗漏斗並更換濾紙

結晶與溶液混攪均勻，迅速倒出

以3~4 mL酒精與水(1：1)混合液沖洗結晶

＊洗液不可過量，以免鋁明礬溶解

抽氣10分鐘使產物乾燥（不可加熱烘乾）

稱重，計算產率

鋁明礬回收

Al(s) Al(OH)4- Al3+(SO42-, K+, H2O) KAl(SO4) 2•12 H2O(s)KOH(aq)

(aq)H SO2 4 冷卻

實驗 I：鋁明礬之製備

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實驗 II：鉻鋁明礬結晶之製備1. 準備過飽和溶液 依表，取定量鋁明礬、鉻明礬、蒸餾水於100 mL燒杯 加熱至沸騰溶解，盡快趁熱重力過濾於30 mL燒杯 濾液於預先洗淨之30 mL燒杯中靜置放冷

組別 鋁明礬 (g) 鉻明礬 (g) 蒸餾水 (mL)(用量筒量取)

A (1) 4 0 25B (2) 3 1 25C (3) 3 2 25D (4) 3 3 25

每四組為一循環，例如第一組為A、第二組為B，以此類推.....

重力過濾

1130 mL 小燒杯

1. 加熱至沸騰溶解 2. 趁熱過濾 3. 濾液冷卻靜置

100 mL燒杯

濾紙使服貼於漏斗

加熱至沸騰

(確實洗淨燒杯)

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2. 準備晶種

取10 cm長棉線 一端結於牙籤

一端打圓圈綁晶種

懸線上塗抹凡士林

抓住晶種

手指輕抹懸線將

凡 士林塗抹均勻

*凡士林勿塗到晶種剪掉多餘線尾

溶液冷卻後置入晶種

調整懸線使晶種恰於溶液中央位置

以膠帶固定牙籤

可蓋鋁箔，並戳小洞

置於指定盒中養晶

實驗 II：鉻鋁明礬結晶之製備

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示意圖

牙籤上棉線也需固定

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3. 靜置長晶兩週 取出結晶

觀察晶形顏色及大小（平時成績）

所餘溶液含重金屬Cr，應回收 30 mL燒杯底之結晶，另收存作為日後實驗的晶種

未加鉻明礬無色八面體結晶

棉線未塗凡士林或未塗抹均勻

加鉻明礬紫色八面體結晶

溶液不飽和或溶液未放冷即放入晶種

實驗 II：鉻鋁明礬結晶之製備

實驗注意事項

實驗示範影片：抽氣過濾、重力過濾

剪、磨鋁片：小心避免割傷

剩餘鋁罐鋁片：資源回收桶

加熱操作：排煙櫃中進行，加熱溫度適當

潤洗燒杯、抽氣過濾瓶的水量宜少，因鋁明礬為離子性化合物易溶於水，產率會偏低

鋁明礬產物於簽數據時給助教檢查再回收

實驗結束：檢查電磁加熱攪拌器、水幫浦電源插頭拔下，水幫浦水箱放空、進水口水管掛好

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