實(shí)驗(yàn)室定-量-取氣裝置

周曉暉

（江蘇省南通中學(xué)江蘇南通226001）

實(shí)驗(yàn)室定-量-取氣裝置

周曉暉

（江蘇省南通中學(xué)江蘇南通226001）

在普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)必修1中,有二氧化硫溶解性實(shí)驗(yàn)、氯氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、氯水漂白實(shí)驗(yàn)、氯水置換溴化鈉和碘化鈉實(shí)驗(yàn),往往需要在實(shí)驗(yàn)室預(yù)先制備好二氧化硫、氯氣、氯水,在制取、收集或驗(yàn)滿過程中,有毒氣體大量溢出,對人體和環(huán)境造成較大危害。筆者通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究,制成本文所述的定量取氣裝置,很好地解決了上述問題。

一、存在難題

如果為防止泄漏,采用制備、收集和尾氣處理都在密閉條件下進(jìn)行,還會存在以下困難：

1.收集過程中必須拆下試管或集氣瓶,而反應(yīng)進(jìn)行中,更換收集器皿、驗(yàn)滿,即使使用能自由控制反應(yīng)進(jìn)程的反應(yīng)裝置,也難免大量泄漏。

2.密閉裝置中收集,操作繁瑣不切合實(shí)際,直接用常規(guī)方法收集又會大量溢出有害氣體,而且對操作連貫性的要求較高。氣流不穩(wěn)定還會導(dǎo)致收集到的氣體純度不高,影響實(shí)驗(yàn)效果。

3.制備氯水時(shí),直接往水中通氯氣,更會產(chǎn)生大量尾氣,而且需要時(shí)刻注意反應(yīng)進(jìn)度,費(fèi)時(shí)間、費(fèi)精力、費(fèi)藥品（反應(yīng)物和尾氣處理）；通氯氣時(shí)間過短,則顏色不明顯,根據(jù)課本所述的置于試管中觀察氯水的顏色,由于觀察方向的液體厚度較小,學(xué)生很難觀察到。

二、實(shí)用裝置

筆者在實(shí)踐中通過不斷改進(jìn),把反應(yīng)收集和裝入試驗(yàn)用容器分成兩步進(jìn)行,首先在密閉裝置中反應(yīng),產(chǎn)生的氣體收集在較大的容器中（如大氣球,氣球簡單實(shí)用,適宜短期保存）,做到了密閉收集、無尾氣、無泄漏；然后采用如圖1所示裝置進(jìn)行分裝或其他實(shí)驗(yàn)操作,易控制、無污染、操作難度低,非常實(shí)用。

該裝置的關(guān)鍵部位是帶有活塞2和活塞3的三通,這兩個(gè)活塞的位置是固定的,而且是圖1中所示的單向活塞。該裝置材料易得、制作簡單,利用生活中能收集到的小活塞（如打氣筒中出氣端的活塞）,選用合適的玻璃三通（也可以自制）,用玻璃膠或通過玻璃加工密封固定活塞2和活塞3,筆者在試驗(yàn)初期,曾把保鮮膜分別不完全密封包于左側(cè)三通內(nèi)導(dǎo)管入口和下方導(dǎo)管出口,就實(shí)現(xiàn)了活塞2和活塞3的制作。

三、實(shí)驗(yàn)原理

如圖1中,活塞1在收集時(shí)就與氣球相連,收集完成后關(guān)閉。三通玻璃管中裝有固定的單向活塞2、活塞3,使用針筒操作簡便,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)氣體的定量控制,打開活塞1,拉動針筒活塞可以使氣體定量進(jìn)入針筒,推動針筒活塞可以把氣體導(dǎo)入指定容器。

圖1

四、應(yīng)用實(shí)例

1.做二氧化硫的溶解性實(shí)驗(yàn)時(shí),要收集一試管（20×200 mm）二氧化硫,約50 mL,如圖1連接裝置,打開活塞1,拉動針筒活塞,此時(shí)活塞2自動開啟,活塞3閉合,二氧化硫進(jìn)入針筒,至約60 mL處停止,緩緩?fù)苿俞樛不钊?活塞2閉合,活塞3開啟,二氧化硫進(jìn)入試管,接近最后10 mL時(shí)開始慢慢退出試管,立刻塞緊橡皮塞,可以不必驗(yàn)純。反復(fù)上述操作,可以收集多支試管二氧化硫。

優(yōu)點(diǎn)：氣流穩(wěn)定,純度高,泄漏少,操作簡便。

2.同樣,也可用于分裝氯氣。有些氯氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)要在集氣瓶中進(jìn)行,集氣瓶中氯氣易泄漏（涂凡士林也無法根本解決）,如果用該裝置可以在臨上課前用向上排空氣法把氯氣裝入集氣瓶中,有效減少了氯氣的泄漏,提高了實(shí)驗(yàn)效果。

1008-0546（2010）08-0062-01

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2010.08.025