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rishsevilla

铁虫 (初入文坛)

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专业: 有机合成

[求助] 如何在密闭空间、尽可能在固相实现钴离子的变色反应已有1人参与

想做一个沙漏模型的东西，利用钴离子非常敏感的变色能力，实现在倒置沙漏过程中变色（红-蓝），初步设定是密闭沙漏、8氮气氛围、固相填充。

理论原理有两个
1.CoCl2 + 6H2O = CoCl2·6H2O
这个反应可以在固相实现（在沙漏中填充一定压力的水蒸气和一定量易风化的晶体即可通过水移动平衡）
需要解决的问题有：
①如何分离游离的H2O，以实现在一定时间内保持无水蓝色？
（既体系内存在另一种盐的结晶平衡，如何处理水在两个平衡中的分配？）
②如何保证CoCl2结晶过程中不结块？保证沙漏的流畅性。
理论上可以通过硅胶吸附实现，但吸附后似乎更难控制平衡？（因为水蒸气压强无法控制）

2.[Co(H2O)6]2+ + 2Cl- = Co(H2O)4Cl2 + 2H2O；Co2+ + 4Cl- = [CoCl4]2-
两个反应机理类似，钴离子与氯离子在溶液中形成不同的络合态，低温显粉红色，升温显蓝色；温度相对于含水量，平衡更易控制
需要解决的问题有：
①如何控制温度临界值（最好控制在常温-体温之间，这样变色比较直观）？
理论上可以通过Cl-浓度控制，再用相关物化参数计算/尝试出理想的温度临界值
②该反应在溶液体系可以顺利进行，但在固相无法实现，如何解决？
使用硅胶吸附+水蒸气可以实现（已实验），但是否会影响沙漏流畅性（未实验）
使用海藻酸钙构造小型胶囊理论上可行，但工艺上能否实现？
当然直接使用液相反应是最理想的办法（滴水漏也是有一定观赏性的