分液漏斗和滴液漏斗在化学实验中的联系与区别

包军

摘 要： 对常见的气体实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）的掌握，结合实验试题了解控制实验条件的方法、绘制和识别典型的实验仪器装置图等能力既是中学化学教学所重点培养的，在考纲中又有明确要求，鉴于学校实验条件，在部分气体制备中可以用球形分液漏斗代替球形滴液漏斗使用，然而，中学化学教材与相关高考题将氯气、二氧化硫、二氧化氮和乙炔等气体制备所用的滴液漏斗也表述为球形分液漏斗，本文从滴液漏斗和分液漏斗两类仪器的结构与功能分析比较，阐述分液漏斗与滴液漏斗的使用范围。

关键词： 滴液漏斗 分液漏斗 化学实验 联系 区别

1.问题的提出

对常见的气体实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）的掌握，结合实验试题了解控制实验条件的方法、绘制和识别典型的实验仪器装置图等能力既是中学化学教学所重点培养的，在考纲中又明确要求，鉴于学校实验条件，在部分气体制备中可以用球形分液漏斗代替球形滴液漏斗使用，中学化学教材中多处讲到用滴加液体试剂的方法进行气体制备，如实验室制备氯气、氧气、二氧化硫、二氧化氮、氯化氢、和乙炔等气体，改进的乙酸乙酯制备实验与溴苯的实验室制备同样以滴加液体试剂的实验方式出现在教材中，也有一些反应原理探究实验涉及滴加液体试剂，如比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱，锌与稀硫酸反应测定反应速率，有教材集中列出常见气体制备装置图，在上述实验中液体试剂滴加所用仪器，中学化学教材均表述为球形分液漏斗，教材在总结仪器的功能时，将球形分液漏斗的功能表述为：常用于气体发生装置中滴加液体试剂或用作气体发生装置。氯气、二氧化硫和二氧化氮等气体实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）、性质验证和尾气处理成为高考的必考点，在这些涉及液体试剂滴加装置图中，高考试题也均将液体试剂滴加仪器图示为球形分液漏斗。球形分液漏斗的功能首先是分液所用，其次是在一些实验中若没有球形滴液漏斗则可用其代替使用。然而，在实验室制氯气、二氧化氮等有颜色气体，或由于反应剧烈导致反应容器内产生烟雾。对两种漏斗的结构与功能进行分析比较，从而找出相应使用范围非常必要。

2.分液漏斗的结构、功能及分类

分液漏斗的组成部分有：上端磨砂玻璃塞，中间为一定形状容器，下端有两通活塞（活塞芯分玻璃材料与聚四氟乙烯材料两种，后者耐酸碱，不易粘连）及漏斗管柄，漏斗管柄为单层玻璃管（一般较短）。分液漏斗的功能为萃取分液，操作时为了减少液体溅出要求管柄末端与容器壁接触。依据分液漏斗的容器形状分为球形分液漏斗、梨形（锥形）分液漏斗和筒形（柱形）分液漏斗，目前市场所售的梨形（锥形）分液漏斗和筒形（柱形）分液漏斗又有普通与带刻度两类常见分液漏斗。

球形分液漏斗的直径在相同体积规格的三种分液漏斗中直径最大，所以在操作时容易摇匀，混合速度快，同样由于容器为球形，第一分液时容易造成视觉假象，即装入一定体积的纯净液体（如水）初看起来像两相，导致分离的失败，其次直径大，分层后不易将液体较好分离。因此球形分液漏斗多用于工业分析，尤其是厚料球形分液漏斗，由于耐撞击，在冶金、植物研究和制药等工业作固体物质的初步萃取更为常用，在实验室或教学中分液时较少使用，在一些反应比较缓和、不产生烟雾、不需要插入液面以下的无色气体制备实验中，若没有滴液漏斗，则亦可用球形分液漏斗作为滴加液体仪器使用。

梨形（锥形）分液漏斗主体是一个倒椎体形状容器，由于其长形椎体容器结构，使得利用其下端锥形分层分离更易操作，同时分离效果较好，在实验室或教学中分液时最为常用。

筒形（柱形）分液漏斗主体是一只筒状容器，容器为细长筒状，便于分层操作，同时在水平平面内占用面积小，适合于多个仪器同时使用，然而由于相同规格直径最小，因此萃取分液时不易摇匀。

3.滴液漏斗的分类、结构及功能

滴液漏斗按照滴液时上下液面接触的气压是否相同，可以分为常压滴液漏斗和恒压滴液漏斗，按照滴液漏斗的容器形状可分为球形滴液漏斗和筒形滴液漏斗。常压滴液漏斗由上端的磨砂玻璃塞、中间的容器和下端的两通及管柄组成，滴液漏斗与分液漏斗的最大区别是管柄，滴液漏斗的管柄由两部分组成，常压球形滴液漏斗的下端管柄由短玻璃管和外套球形长玻璃管组成，球形滴液漏斗的主要功能为：（1）制备一些气体（尤其是有毒气体）时控制液体的滴加速度，从而控制反应速度，尤其是一些反应比较剧烈、反应时容器内产生烟雾或者制备有颜色气体，例如在实验室制氯气（特别是高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气）、二氧化氮、二氧化锰催化过氧化氢分解制氧气和实验室制乙炔等气体时，在反应容器内不便于通过观察液体滴加的快慢控制反应速率，绿色化学的理念是首先进行预防，控制反应，而非发现反应过快或过慢了再调节，滴液漏斗的下端结构，决定通过其在气体制备时滴加液体，可以非常方便地在下端管柄的球形处观察到液滴滴加的快慢。（2）对于一些可逆反应，通过不断滴加液体同时蒸馏出反应生成物，促使平衡不断向目标产物方向移动，实验中，滴液漏斗的下端要伸到液面以下。在现用的磨口玻璃仪器中，无论是常压筒形滴液漏斗还是恒压筒形滴液漏斗，其下端均为双层套管，并且内管略长于外管，主要用于有机反应中液体的滴加，外管带有磨口，用于插入反应容器使其接触处密封，同时对滴液漏斗的固定起到一定作用，内管通过活塞与漏斗容器相连，用于液体的滴加，该结构保证液体滴加时呈滴状加入，而非沿反应器壁流入，既便于观察液体的滴加的速度，又液滴滴入靠容器中间位置，便于反应物的搅拌混合，提高反应速率，减少副反应，若使用磨口分液漏斗，由于分液漏斗下端管柄为单层玻璃管，液体滴加时液体将沿器壁流入反应容器，不利于实验的操作，同时可能减慢反应速率或降低产率。

4.结语

滴液漏斗与分液漏斗在结构上有明显区别，二者分别有其相应用途，球形分液漏斗的主要功能是快速进行混合液摇匀静置分液，对于一些反应缓和的气体制备实验，例如锌与稀硫酸反应测定反应速率，2011年福建理综试卷第25题用滴液漏斗滴加稀盐酸控制二氧化碳的生成速度等，可以用球形分液漏斗代替滴液漏斗，教材中对于可用球形分液漏斗代替滴液漏斗实验，装置图用球形滴液漏斗并加以说明若没有球形滴液漏斗则可用球形分液漏斗代替，然而对于实验室制备氯气、过氧化氢催化分解制氧气、二氧化氮和乙炔等气体制备时，以及一些需要插入液面以下液体滴加实验不宜用球形分液漏斗代替球形滴液漏斗，最好在装置图中用球形滴液漏斗，教材中集中列出常见气体制备装置图时，也最好在液体滴加的装置图中用球形滴液漏斗，对于球形分液漏斗的功能描述：用于分液，个别实验也可代替球形滴液漏斗使用相对科学，否则学生通过课堂学习加之一些高考题及强化练习（均将气体制备中的球形滴液漏斗描述为球形分液漏斗），要么高中毕业生的对于球形滴液漏斗和球形分液漏斗区别不清，要么根本不知道球形滴液漏斗仪器，通过对分液漏斗和滴液漏斗结构、功能比较分析，以助于学生学习。

参考文献：

[1]王磊，主编.普通高中课程标准实验教科书·化学（必修2）[M].第3版，济南：山东科学技术出版社，2007：48～56.

[2]王祖浩，主编.普通高中课程标准实验教科书·化学（必修1）[M].第5版，南京：江苏教育出版社，2009：41.