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浅析用自制“冷凝管”进行分馏实验操作

2011-12-29陈加军

成才之路 2011年17期

  接触过有机化学的人都认识冷凝管,基本上也操作过冷凝管。冷凝管是一种做工相当精细的化学专用仪器,具有很高的实验价值。
  一、自制“冷凝管”的结构
  自制“冷凝管”由内管穿越外管,置于外管的内部,并用两个各带两孔的橡胶塞紧紧连接而构成,内管分别穿过两个橡胶塞的两孔,外管套住两个橡胶塞,内管略长于外管,内管下端用橡胶管连接于弯玻璃导管代替牛角接管。再在两个橡胶塞剩余的两孔分别连接两个弯短玻璃导管,排在下方的弯短玻璃导管朝下为进水管,上方的弯短玻璃导管朝上为出水管,这样从下口进水管流进的循环水在外管和内管之间就可以保持一段水柱,对蒸馏烧瓶蒸出的气流进行冷却,起着冷凝液化的作用。能让沸点不同的两种液体能完好地分开,完成分馏蒸馏操作。自制“冷凝管”的内管要用玻璃管做成,外管则可用玻璃管、塑料管、竹筒都可以。
  二、用自制“冷凝管”进行分馏实验
  在化学第二册教材中的137页有个演示[实验5-11]:
  将100 ml石油注入到以上的蒸馏烧瓶中,在加入几片碎瓷片以防石油暴沸。然后加热,分别收集60~150 ℃和150~300 ℃时的馏分,就可以得到汽油和煤油。
  (由于笔者所在的实验室里只有“原油”,因此用“原油”代替石油进行分馏操作。)
  按以上的步骤,用上图自制“冷凝管”分馏装置和书上的分馏装置进行对比操作,通过实验比较来观察自制“冷凝管”分馏的效果是否达到要求,是否还需要进一步改进和完善。按照以上的实验步骤及相关要求操作,经过多次实验,通过大量的实验数据对比,我得到下面的结果,并列表分析:
  通过上表的分析数据反馈,自制“冷凝管”分馏出来的汽油和柴油量与标准冷凝管相差不大,说明自制“冷凝管”也能完成与标准冷凝管一样分馏操作。由此可见,我们可以大胆地运用自制“冷凝管”进行分馏和蒸馏等操作。并努力地探索,优化用自制“冷凝管”进行蒸馏分馏实验操作的设计,并竭力缩小与标准冷凝管的差距。
  三、自制“冷凝管”用于实验的意义
  (1)用自制“冷凝管”来代替标准冷凝管进行蒸馏分馏实验操作,可以让没有条件的学校也参与这个实验,也克服了我们学校没有牛角接管无法实验而带来的不便。能让很多条件有限而又爱好化学实验操作的人动起手来,完成这方面的实验,满足于他们的需求。
  (2)把自制“冷凝管”用于演示实验,能激发学生模仿创新意识。可用身边的生活器具,材料设计所需的实验装置,完成家庭小实验。可完善我国中小学教材教育的要求,用科学的意识探索未知领域,培养学习者的创新能力。
  (3)把自制“冷凝管”引入实验,奇妙的设计在学生眼前一亮,会使实验妙趣横生,兴趣盎然,由此可以培养他们热爱科技、热爱效仿的态度,培养他们对科学的乐观主义精神和积极向上的科学意识。
  
  (铜仁市第二中学)
   注:“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”