做生物实验、化学检测或者中学实验课的朋友都懂——二氧化碳检验总是不灵敏、石灰水放久了自己就浑浊、明明是新配的怎么就不管用了。你换了气体、调了流速、检查了密封性,最后发现问题出在石灰水本身。
澄清石灰水(也叫石灰水、氢氧化钙溶液)是实验室最经典的碱性溶液之一,广泛应用于二氧化碳检测、二氧化硫检验、水质碱度测定等场景【2】。溶液不对,该浑浊的时候不浑浊,不该浑浊的时候反而沉淀了。
那这个溶液到底是什么?怎么配才靠谱?今天一文讲清楚。
澄清石灰水是氢氧化钙[Ca(OH)₂]的饱和水溶液【1】。氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰,分子量74.09【5】。
它的核心特性【3】【7】:
1. 微溶于水:20℃时溶解度仅0.16~0.17 g/100 g水,因此配出来就是饱和溶液【3】
2. 温度“反常规”:溶解度随温度升高反而降低——0℃时约0.18 g/100 g水,100℃时约0.07 g/100 g水【3】
3. 碱性:饱和溶液为强碱性(pH约12以上)
4. 怕CO₂:会与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀而变质【6】
核心用途:检测CO₂——通入CO₂后变浑浊(生成CaCO₃),继续通入过量CO₂又变澄清(生成可溶的Ca(HCO₃)₂)【6】。
步骤 | 操作 |
1 | 取约2~3 g熟石灰(Ca(OH)₂),加入约200 mL蒸馏水【1】 |
2 | 搅拌后静置至少6小时以上(建议隔夜)【1】 |
3 | 上层清液即为澄清石灰水,小心倾倒出(或过滤)【1】 |
4 | 密封保存,尽快使用【1】 |
步骤 | 操作 |
1 | 将过量Ca(OH)₂加入水中,搅拌成悬浊液【1】 |
2 | 用滤纸过滤【1】 |
3 | 滤液即为澄清石灰水 |
⚠️ 原料选择:可直接用熟石灰(Ca(OH)₂) 加水,也可以用生石灰(CaO)+水现反应生成Ca(OH)₂【1】。生石灰与水反应会大量放热,操作时注意安全【5】。
⚠️ 用水要求:建议用蒸馏水或去离子水,自来水中的CO₂和杂质会影响石灰水质量【1】。
⚠️ 浓度本质:澄清石灰水就是饱和Ca(OH)₂溶液——“澄清”表示已过滤去除未溶解固体,但本质仍是饱和状态【1】。
⚠️ 保存是最大挑战:必须密封保存,否则空气中的CO₂会持续消耗Ca(OH)₂【2】,导致:
1. 表面形成碳酸钙白膜
2. 瓶壁出现白色固体
3. 检测CO₂的灵敏度直线下降【6】
4. 洗去瓶壁白膜可用稀盐酸:CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O【6】。
⚠️ 现用现配:澄清石灰水不宜长期存放,建议现用现配,即配即用【1】。
⚠️ CO₂通入量要注意:检测CO₂时,若持续通入过量CO₂,浑浊会重新变澄清【6】。但该现象需要饱和溶液且CO₂通入量充足的条件下才会出现,若石灰水浓度过低或CO₂量不足,可能只浑浊而不再澄清。这是正常现象【6】,不要误判为“失效”。
⚠️ 使用前检查:使用前应观察石灰水是否澄清透明。若已出现明显浑浊或瓶壁有白膜,说明已部分变质,建议重新配制。
问题 | 原因 | 解决方案 |
配出来就是浑浊的 | Ca(OH)₂未完全沉淀【1】 | 延长静置时间或过滤【1】 |
存放一段时间变浑浊 | 吸收CO₂生成CaCO₃【2】 | 密封保存,尽快使用【1】 |
通入CO₂不变浑浊 | 已变质失效【6】 | 重新配制 |
通入CO₂先浑浊后澄清 | CO₂过量【6】 | 正常现象,注意控制通气量 |
加热后变浑浊 | 溶解度随温度升高而降低【3】 | 冷却后恢复澄清 |

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参考文献
[1] 澄清石灰水的配制. 百度百科
[2] 石灰水. 百度百科
[3] 氢氧化钙溶解度数据. 华东理工大学化学实验教学中心
[4] 澄清石灰水产品说明. 杭州富沃克生物
[5] 氢氧化钙. 百度百科
[6] 石灰水检测二氧化碳实验. 中科检测
[7] 氢氧化钙溶解度表. 华东理工大学化学实验教学中心
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