实验室定-量-取气装置

周晓晖

（江苏省南通中学江苏南通226001）

实验室定-量-取气装置

周晓晖

（江苏省南通中学江苏南通226001）

在普通高中课程标准实验教科书化学必修1中,有二氧化硫溶解性实验、氯气性质实验、氯水漂白实验、氯水置换溴化钠和碘化钠实验,往往需要在实验室预先制备好二氧化硫、氯气、氯水,在制取、收集或验满过程中,有毒气体大量溢出,对人体和环境造成较大危害。笔者通过反复实验研究,制成本文所述的定量取气装置,很好地解决了上述问题。

一、存在难题

如果为防止泄漏,采用制备、收集和尾气处理都在密闭条件下进行,还会存在以下困难：

1.收集过程中必须拆下试管或集气瓶,而反应进行中,更换收集器皿、验满,即使使用能自由控制反应进程的反应装置,也难免大量泄漏。

2.密闭装置中收集,操作繁琐不切合实际,直接用常规方法收集又会大量溢出有害气体,而且对操作连贯性的要求较高。气流不稳定还会导致收集到的气体纯度不高,影响实验效果。

3.制备氯水时,直接往水中通氯气,更会产生大量尾气,而且需要时刻注意反应进度,费时间、费精力、费药品（反应物和尾气处理）；通氯气时间过短,则颜色不明显,根据课本所述的置于试管中观察氯水的颜色,由于观察方向的液体厚度较小,学生很难观察到。

二、实用装置

笔者在实践中通过不断改进,把反应收集和装入试验用容器分成两步进行,首先在密闭装置中反应,产生的气体收集在较大的容器中（如大气球,气球简单实用,适宜短期保存）,做到了密闭收集、无尾气、无泄漏；然后采用如图1所示装置进行分装或其他实验操作,易控制、无污染、操作难度低,非常实用。

该装置的关键部位是带有活塞2和活塞3的三通,这两个活塞的位置是固定的,而且是图1中所示的单向活塞。该装置材料易得、制作简单,利用生活中能收集到的小活塞（如打气筒中出气端的活塞）,选用合适的玻璃三通（也可以自制）,用玻璃胶或通过玻璃加工密封固定活塞2和活塞3,笔者在试验初期,曾把保鲜膜分别不完全密封包于左侧三通内导管入口和下方导管出口,就实现了活塞2和活塞3的制作。

三、实验原理

如图1中,活塞1在收集时就与气球相连,收集完成后关闭。三通玻璃管中装有固定的单向活塞2、活塞3,使用针筒操作简便,同时可以实现气体的定量控制,打开活塞1,拉动针筒活塞可以使气体定量进入针筒,推动针筒活塞可以把气体导入指定容器。

图1

四、应用实例

1.做二氧化硫的溶解性实验时,要收集一试管（20×200 mm）二氧化硫,约50 mL,如图1连接装置,打开活塞1,拉动针筒活塞,此时活塞2自动开启,活塞3闭合,二氧化硫进入针筒,至约60 mL处停止,缓缓推动针筒活塞,活塞2闭合,活塞3开启,二氧化硫进入试管,接近最后10 mL时开始慢慢退出试管,立刻塞紧橡皮塞,可以不必验纯。反复上述操作,可以收集多支试管二氧化硫。

优点：气流稳定,纯度高,泄漏少,操作简便。

2.同样,也可用于分装氯气。有些氯气性质实验要在集气瓶中进行,集气瓶中氯气易泄漏（涂凡士林也无法根本解决）,如果用该装置可以在临上课前用向上排空气法把氯气装入集气瓶中,有效减少了氯气的泄漏,提高了实验效果。

1008-0546（2010）08-0062-01

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2010.08.025