浅析热浴间接加热方式

俞真蓉

摘 要：化学实验室为了加快化学反应，往往需要加热，常用的热源有煤气、酒精和电能。常用的加热方式有直接加热和间接加热，为了保证加热均匀，一般使用热浴间接加热，作为传热的介质有空气、水、有机液体、熔融的盐和金属。

关键词：水浴；油浴；空气浴

热浴间接加热方式，根据加热温度、升温速度等的需要，常采用下列手段。

一、水浴

1.原理

水浴为较常用的热浴，当加热温度在90℃以下时，可将容器浸入水浴中小心加热以保持所需的温度；如需加热到约100℃，可用沸水浴，也可将容器放在水浴锅的铜圈或铝圈上，用煤气灯将水浴锅的水煮沸，利用水蒸气加热；如需加热到稍高于100℃，则可选用设当无机盐类的饱和溶液作为热浴液，它们的沸点如下：NaCl，沸点109℃；MgSO4，沸点108℃；KNO3，沸点116℃；CaCl2，沸点180℃.

2.注意事项

（1）使用水浴时，勿使容器底触及水浴锅底，控制温度稳定在所需要的范围内

（2）若长时间加热，水浴中的水会汽化蒸发，适当时要添加热水，或者在水面上加几片石蜡，石蜡受热熔化铺在水面上，可减少水的蒸发

（3）使用液体热浴时，热浴的液面应略高于容器中的液面

（4）常用一大小合适的烧杯代替水浴锅

（5）当用到金属钾或钠的操作时，决不能在水浴上进行

（6）电热多孔恒温水浴，用起来比较方便

二、油浴

1.原理

以油代替水浴锅中的水即是油浴，适用于加热温度在100～250℃范围内，常用的油浴介质的极限温度如下：甘油，150℃；植物油，220℃；石蜡油，220℃；甲基硅油，250℃。

2.注意事项

（1）油浴时，反应物的温度一般低于油浴液20℃左右

（2）油浴所能达到的最高温度取决于所用油的沸点。使用油浴时要特别小心，防止着水，当油受热冒烟时，应立即停机加热。油浴中应挂一支温度计，可以观察油浴的温度和有无过热现象，便于调节火焰控制温度

（3）量不能过多，否则受热后有溢出而引起火灾的危险。

三、硫酸浴

1.原理

用浓硫酸作为加热载体，可加热至250～270℃。若酌加硫酸钾，则加热温度可以升高到350℃左右。浓硫酸—硫酸钾作热浴液：混合比例（W/W）（浓硫酸/硫酸钾）是70%/30%，极限温度325℃；60%/40%，极限温度365℃。

2.注意事项

浓硫酸和硫酸钾混合冷却时，即成半固体或固体，因此，温度计应在未完全冷却前取出。

四、砂浴

1.原理

砂浴是将均匀干燥的细海砂（或河砂）盛在一个铁制器皿中，加热沸点在80℃以上的液体时可以采用，特别适用于加热温度在220℃以上者。

2.注意事项

（1）砂浴传热慢，升温慢，且不易控制，因此砂层尽量要薄一些

（2）砂浴中应插入温度计，温度计水银球要靠近反应器

五、空气浴

1.原理

空气浴就是利用热空气间接加热，对于沸点在80℃以上的液体均可采用。把容器放在石棉网上加热，就是最简单的空气浴。

半球型的电热套是比较好的空气浴，它是玻璃纤维包裹着电热丝织成帽的加热器，加热温度用调压变压器控制，最高加热温度可达400℃左右，是化学实验中一种简便、安全的加熱装置。加热和蒸馏时，由于电热套不是明火，因此有不易引起火的优点，并且热效高，缺点是受热不均匀。

2.注意事项

（1）不要空套取暖或干烧

（2）液体溢入套内时，请迅速关闭电源，将电热套放在通风处，待干燥后方可使用，以免漏电或电器短路发生危险

六、金属浴

1.原理

选择适当的液态金属或合金作为加热载体，且比较恒定。常用的金属浴介质的极限温度如下：铜或铅，极限温度500℃；锡，极限温度600℃；铝青铜（90%Cu、10%Al合金），极限温度700℃。

2.注意事项

（1）在使用金属浴时，要预先涂上一层石墨在器皿底部，用以防止熔融金属粘附在器皿上，尤其是在使用玻璃器皿时

（2）要切记在金属凝固前应将其移出金属浴

（3）恒温金属浴，用起来比较方便

参考文献：

[1]中山大学等校.无机化学实验[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]王祖浩.实验化学[M].江苏：江苏教育出版社，2009.

（作者单位 浙江省湖州市德清县第三中学）

编辑 李建军