揭开氨气喷泉实验背后的现象
实验现象
在氨与水混合物中加入几滴酚酞指示剂，再滴入酸（如硫酸）后，会发生一道甚至数道荧光橙色小波纹随着酸落入溶液而向外扩散，然后形成一个喷泉状的气体液柱，气氛中会散发出一股浓重的氨气味。该实验被称为“氨气喷泉”。原理解释
为了更好地理解这一实验现象，我们不得不先了解氨的性质。氨是一种无色的、刺激性的气体，它具有很强的腐蚀性和毒性，在与水混合时更是会呈现出强烈的碱性，容易发生化学反应。在实验中，加入的硫酸是一种强酸，与氨水（即氨与水混合物）反应时会生成氨盐（NH4HSO4）或者二甲胺盐（（CH3）2NHHSO4），其中NH4HSO4 的产生是这一实验的前提。 当酸滴入氨水溶液中时，氨先与酸中的H+离子发生中和反应，生成NH4+离子，同时NH2- 离子剩余，从而使溶液产生电荷偏移且荧光颜色产生变化。尽管NH4+具有一定的溶解度，但它却不能溶于水，因此很快就会向上沉降。同时，由于氨与水的比重差异，氨会向上漂浮，因此两者之间会形成一个类似于气泡的空隙。当大量NH4+顺着这个空隙向上跃动时，整个氨水溶液就像被一个巨大的喷泉推上天空一样被喷射出来。 此外，氨气在降温过程中会凝结成固体，最终形成一个类似于烟囱的柱体。在氨气蒸汽近温管道中形成的氨气固态柱体直径可能达到20～30mm，最高可达5–6m。安全注意
氨气喷泉实验虽然有趣，但由于其中的硫酸有毒性和腐蚀性，同时氨气对人体有害，因此在操作中需注意保护好实验室的环境，穿好防护用品，国家和学校的实验室中可能不允许进行这项实验，如果要进行此实验，请确保有专业人士的指导下进行，以避免任何潜在的危险。
