固体酒精的自制工艺
一、实验背景及意义
固体酒精，亦被称为“酒精块”或固体燃料块，虽名为固体，但实际上并非固态的酒精。它是以工业酒精为基底，加入特定的凝固剂后形成的固态形态。这种材料在餐饮业、旅游业以及野外作业等领域得到了广泛应用，因其便于使用、运输和携带，且在燃烧时对环境的污染较小，相较于液体酒精更为安全。
二、化学反应原理
当硬脂酸与氢氧化钠混合时，会发生如下反应：
C17H35COOH + NaOH → C17H35COONa + H2O
此反应生成的硬脂酸钠是一种长碳链极性分子。在较高的温度下，它可以在液体酒精中均匀分散，但在室温下，它会与酒精分子结合，形成不流动的凝胶体系，从而使酒精固化，形成我们所需的固体酒精。实验中加入的虫胶和石腊作为粘合剂，能进一步增强固体酒精的质地和助燃性能。
三、所需工具与材料
实验所需工具包括恒温水浴锅DYX-1或磁力搅拌器、球形冷凝管、圆底烧瓶、温度计、玻璃棒、燃烧盆和模具等。而材料方面则需要工业酒精、硬脂酸、虫胶片、固体石蜡以及氢氧化钠等。
四、实验步骤详解
1. 在一个100 mL的圆底烧瓶中，加入50 mL的乙醇、9g（约0.035 mol）的硬脂酸、2g的石蜡以及两滴酚酞指示剂。将所有材料搅拌均匀后，装置回流冷凝管，并在约60度的水浴中加热，直至固体完全溶解。
2. 在另一个100 mL的烧杯中，将1.5g（约0.037 mol）的氢氧化钠与水混合并搅拌至完全溶解。然后加入25 mL的酒精并再次搅拌均匀。
3. 将碱液缓慢但均匀地加入到第一步中的烧瓶中。在加入过程中注意观察溶液的颜色变化，当溶液颜色由无色变为浅红又缓慢褪去（pH值为7~8）时，继续在水浴上以约60度的温度搅拌加热回流15分钟，确保反应完全。若实验过程中乙醇挥发过多，可以适当补充乙醇。在反应结束前的5分钟，可以加入适量的染色剂如10%的硝酸铜溶液10 mL。
4. 移除水浴，待混合物稍冷后趁热倒入预先准备好的模具中（如小烧杯）。待其完全冷却后，可以取出成品。观察其颜色、透明度和硬度，并取一小块进行燃烧实验，检查是否有残渣。