化学仪器的复杂仪器
  • 2019-01-01 21:46
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  一种实验室常用的气体发生装置,是荷兰科学家启普(Petrus Jacobus Kipp 1808~1864)发明,并以他的姓命名。它用普通玻璃制成,构造见图。它由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。适用于块状固体与液体在常温下反应制取气体,如氢气、硫化氢等。如果生成气体难溶于反应液,可以使用。如二氧化碳可溶于水,但难溶于盐酸;故用石灰石与盐酸反应制二氧化碳时可用启普发生器。

  方法:开启旋塞,向球形漏斗中加水。当水充满容器下部的半球体时,关闭旋塞。继续加水,使水上升到长颈漏斗中。静置片刻,若水面不下降,则说明装置气密性良好,反之则说明装置漏气。漏气处可能是容器上气体出口处的橡皮塞、导气管上的旋塞或长颈漏斗与容器接触的磨口处。如漏气,应塞紧橡皮塞或在磨口处涂上一薄层凡士林。

  固体试剂由容器上的气体出口加入,加固体前应在容器的球体中加入一定量的玻璃棉或放入橡胶垫圈,以防固体掉入半球体中。加固体的量不得超过球体容积的1/3。液体试剂从长颈漏斗口注入,注液方法与上述注水方法相同。液体的量以反应时刚刚浸没固体,液面不高过导气管的橡胶塞为宜。

  使用时,打开导气管上的旋塞,长颈漏斗中的液体进入容器与固体反应,气体的流速可用旋塞调节。停止使用时,关闭旋塞,容器中的气体压力增大,将液体压回长颈漏斗,使液体和固体脱离,反应停止。为保证安全,可在球形漏斗口加安全漏斗,防止气体压力过大时炸裂容器。

  特点:符合“随开随用、随关随停”的原则。能节约药品,控制反应的发生和停止,可随时向装置中添加液体药品。 主词条:酒精喷灯

  常用的酒精喷灯有座式酒精喷灯和挂式酒精喷灯两种。座式酒精喷灯的酒精贮存在灯座内,挂式喷灯的酒精贮存罐悬挂于高处。酒精喷灯的火焰温度可达1000℃左右。使用前,先在预热盆中注入酒精,点燃后铜质灯管受热;待盆中酒精将近燃完时,开启灯管上的开关(逆时针转);来自贮罐的酒精在灯管内受热气化,跟来自气孔的空气混合;这时用火点燃管口气体,就产生高温火焰;调节开关阀来控制火焰的大小。用毕后,挂式喷灯座旋紧开关,同时关闭酒精贮罐下的活塞,就能使灯焰熄灭。

  学校实验室用的座式酒精喷灯,由灯管、空气调节器、引火碗、螺旋盖、贮酒精罐等部分构成(如图)。火焰温度在800℃左右,最高可达1000℃,每耗用酒精200毫升,可连续工作半小时左右。

  1.旋开加注酒精的螺旋盖,通过漏斗把酒精倒入贮酒精罐。为了安全,酒精的量不可超过罐内容积的80%(约200毫升)。随即将盖旋紧,避免漏气。然后把灯身倾斜70度,使灯管内的灯芯沾湿,以免灯芯烧焦。

  2.灯管内的酒精蒸气喷口直径为0.55毫米,容易被灰粒等堵塞,堵塞后就不能引燃,所以每次使用前要检查喷口,如发现堵塞,就应该用通针或细钢针把喷口刺通。

  3.在引火碗内注2/3容量的酒精,用火柴把酒精点燃,对灯管加热(此时要转动空气调节器把入气孔调到最小),待酒精气化,从喷口喷出时,引火碗内燃烧的火焰便可把喷出的酒精蒸气点燃。如不能点燃,也可用火柴来点燃。

  4.当喷口火焰点燃后,再调节空气量,使火焰达到所需的温度。在一般情况下,进入的空气越多,也就是氧气越多,火焰温度越高。

  5.熄灭喷灯,可用事先准备的废木板平压灯管上口,火焰即可熄灭,然后垫着布旋松螺旋盖(以免烫伤),使罐内温度较高的酒精蒸气逸出。

  1.喷灯工作时,灯座下绝不能有任何热源,环境温度一般应在35℃以下,周围不要有易燃物。

  2.当罐内酒精耗剩20毫升左右时,应停止使用,如需继续工作,要把喷灯熄灭后再增添酒精,不能在喷灯燃着时向罐内加注酒精,以免引燃罐内的酒精蒸气。

  3.使用喷灯时如发现罐底凸起,要立即停止使用,检查喷口有无堵塞,酒精有无溢出等,待查明原因,排除故障后再使用。

  4.每次连续使用的时间不要过长。如发现灯身温度升高或罐内酒精沸腾(有气泡破裂声)时,要立即停用,避免由于罐内压强增大导致罐身崩裂。 主词条:布氏漏斗

  布氏漏斗是实验室中使用的一种陶瓷仪器,也有用塑料制作的,用来使用真空或负压力抽吸进行过滤。普遍认为发明者为1907年诺贝尔化学奖获得者爱德华·比希纳,事实上布氏漏斗是由化学家Ernst Büchner发明的。形状为扁圆筒状,圆筒底面上开了很多小孔。下连一个狭长的筒状出口。

  使用的时候,一般先在圆筒底面垫上滤纸,将漏斗插进布氏烧瓶上方开口并将接口密封(例如用橡胶环)。布氏烧杯的侧口连抽气系统。然后将欲分离的固体、液体混合物倒进上方,液体成分在负压力作用下被抽进烧杯,固体留在上方。常用于有机化学实验中提取结晶。这种情况的过滤完成后,还可以在上方用少量纯溶剂来洗掉结晶表面的杂质。

  坩埚钳(crucible tongs),一种常见的化学仪器。通常用来夹取坩埚。一般由不锈钢,或不可燃、难氧化的硬质材料制成。

  2.用坩埚钳夹取灼热的坩埚时,必须将钳尖先预热,以免坩埚因局部冷却而破裂,用后钳尖应向上放在桌面或石棉网上。

  索氏提取器是由提取瓶、提取管、冷凝器三部分组成的,提取管两侧分别有虹吸管和连接管,各部分连接处要严密不能漏气。提取时,将待测样品包在脱脂滤纸包内,放入提取管内。提取瓶内加入石油醚,加热提取瓶,石油醚气化,由连接管上升进入冷凝器,凝成液体滴入提取管内,浸提样品中的脂类物质。待提取管内石油醚液面达到一定高度,溶有粗脂肪的石油醚经虹吸管流入提取瓶。流入提取瓶内的石油醚继续被加热气化、上升、冷凝,滴入提取管内,如此循环往复,直到抽提完全为止。

  从固体物质中萃取化合物的一种方法是,用溶剂将固体长期浸润而将所需要的物质浸出来,即长期浸出法。此法花费时间长.溶剂用量大、效率不高。

  在实验室多采用脂肪提取器(索氏提取器)来提取。脂肪提取器(如图所示) 就是利用溶剂回流及虹吸原理,使固体物质连续不断地被纯溶剂萃取,既节约溶剂,萃取效率又高。

  萃取前先将固体物质研碎,以增加固液接触的面积。然后,将固体物质放在滤纸包内,置于提取器中,提取器的下端与盛有浸出溶剂的圆底烧瓶相连,上面接回流冷凝管。加热圆底烧瓶,使溶剂沸腾,蒸气通过连接管上升,进入到冷凝管中,被冷凝后滴入提取器中,溶剂和固体接触进行萃取,当提取器中溶剂液面达到虹吸管的最高处时,含有萃取物的溶剂虹吸回到烧瓶,因而萃取出一部分物质。然后圆底烧瓶中的浸出溶剂继续蒸发、冷凝、浸出、回流,如此重复,使固体物质不断为纯的浸出溶剂所萃取,将萃取出的物质富集在烧瓶中。 液—固萃取是利用溶剂对固体混合物中所需成分的溶解度大,对杂质的溶解度小来达到提取分离的目的。 布氏烧瓶,又称抽滤瓶,是实验室中使用的一种玻璃器皿,为烧瓶的一种。配合布氏漏斗过滤用。发明者为1907年诺贝尔化学奖获得者Eduard Buchner。

  形状类似锥形瓶,但有两个不同:侧面有一个细颈,与真空泵连接。为了抗衡真空造成的负气压,布氏烧瓶的壁比锥形瓶要厚。抽滤瓶的外形极似锥形瓶,只是在管口处多开了一个侧向的连接口,用来接上塑胶管再接到水流抽气帮浦(即水流抽气泵)上。当抽滤瓶口放上漏斗过滤时,此时水流抽气帮浦(即水流抽气泵)开始抽气,使抽滤瓶内的空气压力降低;若漏斗上的滤纸内有任何的溶液存在,由于大气压力和重力的作用,这些溶液即会经过滤纸流入下方的抽滤瓶中,残馀的固体则留在滤纸上,而达到过滤的目的。利用吸滤瓶过滤时,通常使用瓷漏斗置於其上,不能用锥形漏斗。还可以用吹风机对着滤纸吹,加快气流,从而加速抽滤过程。 主词条:砂芯漏斗

  砂芯漏斗是耐酸玻璃滤过仪器,系采用优良硬质高硼玻璃组成,具有较高的理化性能。产品适用于化学分析、卫生检验、石油工业、制药工业、染料工业等方面。

  1、新购置的滤过仪器使用前需用酸溶液进行抽滤,并用蒸馏水冲洗干净,烘干后使用。对于除菌滤器,使用前需高压灭菌,使用后应用洗涤液进行抽滤,然后放入洗涤液中浸泡48小时,取出用蒸馏水冲洗、抽滤、烘干、保存。在烘干过程中,切勿中途开烘箱,要待烘箱降至室温后再打开烘箱取出,以防炸裂。

  2、滤器使用后须进行洗涤处理,以免因沉淀物堵塞而影响过滤功效。 主词条:三梁天平

  三梁天平因其有三支具刻度的横杆量尺而得名。三梁天平有三组骑码但没有砝码 先使用刻度最大的骑码若指针没归零再调较小刻度的骑码。三梁天平有三支横杆,每支横杆各有不同质量的砝码置于其上,移动砝码的位置即可调整以天平支点为中心,和物体相对边的抗力大小。待测物则盛装在称量纸或是称量盘内再放于天平的称盘上。

  A.天平之水平位置的调整:旋转天平底盘上的水平螺旋,使底盘中央水平仪之气泡维持在正中央位置。

  B.零点校正:把天平横杆支点下方之固定锁锁住,再将三根横杆上的砝码放置在零刻度的刻齿或刻度上。打开固定锁,使横杆自由摆动,当横杆静止时,横杆最右端之水平指针是否指在标度盘之中央零点上?如果指针恰好指在零标度,则天平已归零,可以使用。如果指针指在零标度的下方,则锁住固定锁,旋转平衡调整器之调整螺使向左移,一直到打开固定锁而指针恰指在零标度为止。如果指针指在零标度的上方,则使调整螺向右移。

  C.测质量(称重):锁住固定锁,把等测物体置于物盘中央,如果物体会腐蚀称物盘,则用适当容器或纸张盛垫。预估物体的质量(重量),把砝码移在预估质量的相应刻度上,打开固定锁,由指针之平衡位置判定物体质量是大于或小于预估质量,改变或移动三根横杆上砝码的位置,直至横杆平衡静止时,指针恰指在零标度。而由三根横杆上之砝码位置,读记物体的质量值。

  D.重复上述各步骤,测量待测物体之质量三次,求取平均值,并用有效数字表示其质量大小。 主词条:冷凝管

  利用热交换原理使冷凝性气体冷却凝结为液体的一种玻璃仪器。有直形、球形、蛇形三种,规格以长度(mm)表示,有150~300等多种。

  使用范围:蒸汽的温度大于140摄氏度,用空气冷凝管,温度小于140摄氏度,用直形冷凝管。

  冷凝管通常使用于欲在回流状况下做实验的烧瓶上或是欲搜集冷凝後的液体时的蒸馏瓶上。蒸气的冷凝发生在内管的内壁上。内外管所围出的空间则为行水区有吸收蒸气热量并将这热量移走的功用。进水口处通常有较高的水压,为了防止水管脱落,塑胶管上应以管束绑紧。当在回流状态下使用时,冷凝管的下端玻璃管要插入一个橡皮塞,以便能塞入烧瓶口中,承接烧瓶内往上蒸发的蒸气。

  有易挥发的液体反应物时,为了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置设计冷凝回流装置,使该物质通过冷凝后由气态恢复为液态,从而回 流并收集。实验室可通过在发生装置安装长玻璃管或冷凝回流管等实现。

  由内外组合的直玻璃管构成,多用于蒸馏操作蒸汽温度小于140度,不可用于回流。在其外管的上下两侧分别有连接管接头,用作出水口和进水口。

  使用方法:使用时,将靠下端的连接口以塑胶管接上水龙头,当作进水口。因为进水口处的水温较低而被蒸气加热过后的水,温度较高;较热的水因密度降低会自动往上流,有助于冷却水的循环。

  空气冷凝管和直形冷凝管主要是蒸出产物时使用(包括蒸馏和分馏),当蒸馏物沸点超过140度时,一般使用空气冷凝管,以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂。

  长期使用后,隔套中的铁锈可以用盐酸洗去。缺点:冷凝后的液体凝固后容易卡在玻璃球中。由于进水口水压较高所以胶管容易脱落,使用时要用铁丝绑住。

  化学实验室中用于装纯水的一种容器,并配有发射细液流的装置。常用的有吹出型和挤压型两种。吹出型由平底玻璃烧瓶和瓶口装置一短吹气管和长的出水管组成;挤压型由塑料细口瓶和瓶口装置出水管组成。

  洗瓶用于溶液的定量转移和沉淀的洗涤和转移。经济洗瓶(常用500ml经济洗瓶)、安全洗瓶(蒸馏水洗瓶、甲苯洗瓶、乙醇洗瓶、甲醇洗瓶、丙酮洗瓶、异丙醇洗瓶、次氯酸钠洗瓶)、耐溶剂洗瓶,塑料洗瓶(红)(即红嘴洗瓶) 主词条:克氏烧瓶

  1883年发明测定有机化合物中氮含量的方法:他将一定重量的试样与硫酸作用,使试样中的氮全部转变为硫酸铵,然后往硫酸铵溶液中加入碱,再将生成的氨蒸馏到一定体积的标准酸溶液中,再滴定过量的酸,就能测出试样的含氮量。此法普遍用于化学和医学研究及农业生产和药物工业。后人称此法为克氏定氮法。

  此法所用的仪 器是一种梨形长颈烧瓶,容量通常约300毫升,微量分析用的可以小到10毫升,后人称这种烧瓶为克氏烧瓶。 主词条:称量瓶

  磨口塞的筒形玻璃瓶,用于差减法称量试样的容器。因有磨口塞,可以防止瓶中的试样吸收空气中的水分和CO2等,适用于称量易吸潮的试样。

  称量瓶的盖子是磨口配套的,不得丢失、弄乱。称量瓶使用前应洗净烘干,不用时应洗净,在磨口处垫一小纸,以方便打开盖子。

  称量瓶主要用于使用分析天平时称取一定质量的试样,也可用于烘干试样。称量瓶平时要洗净,烘干,存放在干燥器内以备随时使用。称量瓶不能用火直接加热,瓶盖不能互换,称量时不可用手直接拿取,应带指套或垫以洁净纸条。

  常见的称量瓶有高型和扁型两种,高型的瓶高40mm至60mm不等;扁型的瓶高40mm至60mm不等。扁型用作测定水分或在烘箱中烘干基准物;高型用于称量基准物、样品。称量瓶不可盖紧磨口塞烘烤,磨口塞要原配。 主词条:干燥器

  干燥器是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出,以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。

  (3)打开干燥器时,不能往上掀盖,应用左手按住干燥器,右手小心地把盖子稍微推开,等冷空气徐徐进入后,才能完全推开,盖子必须仰放在桌子上。

  (5)有时较热的物体放入干燥器中后,空气受热膨胀会把盖子顶起来,为了防止盖子被打翻,应当用手按住,不时把盖子稍微推开。

  (6)灼烧或烘干后的坩埚和沉淀,在干燥器内不宜放置过久,否则会因吸收一些水分而使质量略有增加。

  (7)变色硅胶干燥时为蓝色,受潮后变粉红色。可以在120℃烘受潮的硅胶待其变蓝后反复使用,直至破碎不能用为止。 主词条:盐桥

  盐桥常出现在原电池中,是由琼脂和饱和氯化钾或饱和硝酸铵溶液构成的。用来在两种溶液中转移电子。常用于原电池实验,材料:琼脂+饱和氯化钾溶液或饱和硝酸铵溶液。 为了减小液界电位,通常在两种溶液之间连接一个高浓度的电解质溶液作“盐桥”。

  在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的直接接触,减免和稳定液接电位(当组成或活度不同的两种电解质接触时,在溶液接界处由于正负离子扩散通过界面的离子迁移速度不同造成正负电荷分离而形成双电层,这样产生的电位差称为液体接界扩散电位,简称液接电位),使液接电位减至最小以致接近消除。 防止试液中的有害离子扩散到参比电极的内盐桥溶液中影响其电极电位。

  饱和KCl溶液的浓度高达4.2mol·dm-3,当盐桥插入到浓度不大的两电解质溶液之间的界面时,产生了两个接界面,盐桥中K+和Cl-向外扩散就成为这两个接界面上离子扩散的主流。由于K+和Cl-的扩散速率相近,使盐桥与两个溶液接触产生的液接电势均很小,且两者方向相反,故相互抵消后降至1~2mV。 选择盐桥中的电解质的原则是高浓度、正负离子迁移速率接近相等,且不与电池中溶液发生化学反应。常采用KCl、NH4NO3和KNO3的饱和溶液。

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