菊花形滤纸折叠探讨

2013-02-13魏青

大学化学 2013年2期

魏青

(西北大学化学与材料科学学院陕西西安710069)

热过滤用折叠滤纸由于有效表面积大、过滤速度快，在化学实验中会经常用到。由于外形像菊花，故称为菊花形滤纸。菊花形滤纸的折叠是基础化学实验，特别是有机化学实验教材中的一项重要内容，也是学生应掌握的一项基本实验技能。多年来，实验教科书中介绍的菊花形滤纸的折叠方法见图1［1-2］。

图1 教科书中菊花形滤纸的折叠方法

先将滤纸对折，然后再对折成4等分;展开成半圆，将2与3对折出4，1与3对折出5，如图1(A);2与5对折出6，1与4对折出7，如图1(B);2与4对折出8，1与5对折出9，如图1(C)。这时，折好的滤纸边全部向外，角全部向里，如图1(D);再将滤纸反方向折叠，相邻的两条边对折即可得到图1(E)的形状;然后将图1(F)中的1和2向相反的方向折叠一次，可以得到一个完好的折叠滤纸，如图1(G)。

由于这种折叠滤纸不完全对称，折起来不好掌握，学生常常将1和2两个平边忘记再折叠，造成滤纸折叠痕减少，影响了过滤效果。于是我们在实践中琢磨出完全对称的滤纸折叠方法(图2)。这与南京医科大学历廷有老师提出的方法不谋而合［3］。

图2 完全等分菊花形滤纸折叠方法

第2种完全对称菊花形滤纸的折叠方法如图2所示［3］。也是先将滤纸对折，然后再对折成4等分即两瓣(见图2(1)十字虚线)，将这两瓣沿图2(2)虚线折痕从各自中间折成8等分即4瓣(图2(3))，依次类推将4瓣再各自等分折成16等分即8瓣(图2(4))，最后折成32等分即16瓣(图2(5))。

图3 方形菊花滤纸折叠法

在长期的教学中，我们还琢磨出第3种方形菊花样滤纸的折叠方法(图3)，具体折法如下:滤纸(图3(1))沿直径1-1'对折得图3(2)，再沿0-2对折得4等分，并转90度立起，将0-3线上均匀等分如图3(3)，再反复来回折成多个由大到小“V”形皱折如图3(4)，然后展开如图3(5)。

按第1种方法得到的是非完美菊花形滤纸，如在图1(F)中，1和2是平的，在1和2处各向内折后，得到菊花形滤纸(图1(G))，在图1(G)中，锯齿1和2之间的深度只有其他锯齿深度的一半;按第2种方法得到的滤纸是一次成型的、完全16等分的菊花形滤纸(图2)。按第3种方法得到的滤纸也是一次成型的，并可以根据滤纸大小折叠出不同的折叠层数(大的折叠层数多，小的层数少)，折叠速度比第2种方法快，且滤纸中心点不会被反复折叠至折破，对称性也较好。3种滤纸过滤速度基本一样。

在实验教学中，我们同时教给学生上述3种折叠方法。后两种因具有简单易学、不易忘记的特点，容易被学生所接受;而第1种却很少有人使用。

比较3种折叠方法，第1种方法尽管不是完全对称菊花，但折痕比第2种多，过滤速度快;第2种折法尽管是完美菊花但过滤速度因折痕减少有所降低。这两种都有共同的弊病:滤纸中心被反复压折易损坏且折痕数不能随滤纸大小变化。第3种折法折速不仅快、滤纸中心不会被反复压折而折破，且折痕可根据滤纸大小进行调整，过滤速度处于上述二者之间。以11cm直径的滤纸为例，3种折叠滤纸方法比较见表1。