書名: 初中化學微型實驗:九年級《化學》上、下冊實驗匯總作者名: 沈戮 王勝 夏加亮主編本章字數: 2576字更新時間: 2025-04-16 13:51:46
(三)儀器的組裝與使用

微型儀器的連接方法-視頻
1.微型儀器的連接
(1)套乳膠管連接法。
微型儀器的簡易標準接口分別由統一管徑的玻璃儀器外接口(A)和內接口(B)組成(見表0-1儀器圖中的A、B),其中內接口(B)的管壁吹制成稍比外接口(A)內徑小且有一定錐度的球狀。儀器連接時,先在需要連接儀器的內接口(B)處(用水使之潤滑),套上一段長1.5~2 cm的乳膠管(規格:4 mm×6 mm),然后再插入到需連接的另一儀器的外接口(A)處,利用乳膠管的彈性使兩儀器能緊密連接,如圖0-4所示。

圖0-4 乳膠管與簡易標準接口連接法
(洗氣裝置的組裝)
(2)通孔連接塞連接法。
將需要連接儀器的內接口(B)處(或與內接口直徑相類似的部位處),穿過通孔連接塞的中間通孔,然后把通孔連接塞的斜口端(或塞冠端),塞在需連接的另一儀器的外接口(A)處,而實現兩儀器的緊密連接,如圖0-5、圖0-6所示。

圖0-5 通孔連接塞與簡易標準接口連接法(Ⅰ)
(一種氣體發生裝置的組裝)

圖0-6 通孔連接塞與簡易標準接口連接法(Ⅱ)
(一種氣體的制備與性質檢驗一體化裝置的組裝)
2.操作臺與儀器夾
操作臺配套齊全,操作方便、結構簡單、所占空間小。主鐵夾和儀器夾全部用彈簧夾代替螺母,裝拆方便、調節靈活,能滿足安裝各種微型化學實驗裝置的需要。
(1)操作臺。
操作臺由底座和兩根支柱組成,底座有兩個插孔,支柱用插孔式安裝固定,能同時插上雙支柱,使較復雜的實驗裝置能固定在同一操作臺上進行實驗。可以根據實驗裝置的復雜程度選擇單柱或雙柱組成操作臺。
(2)主鐵夾。
主鐵夾由圓圈狀把柄的大鐵夾與垂直方向的小鐵夾構成。大夾用來夾住操作臺的支柱,可沿支柱任意旋轉360°,能上下滑動,以調節所夾儀器的角度與高度。其垂直的小夾用來固定儀器夾,它們也可以在小夾上作360°旋轉。大夾把柄上的兩個圓圈狀可以放置小試管、具支試管等儀器,如圖0-7所示。

圖0-7 組裝操作臺
(3)儀器夾。
儀器夾的夾柄為圓柱狀,將其固定在主鐵夾的垂直小夾上,能繞柄軸旋轉360°,從不同角度夾持各種儀器。也可用手拿著圓柱柄,夾持試管進行加熱操作。
3.實驗裝置與組裝
(1)試管架的組裝。
試管架可以由主鐵夾與操作臺組成,如圖0-8所示。能同時放置4支小試管,方便進行化學性質的對比實驗,有利于對小而輕的儀器進行固定操作而避免翻倒。

圖0-8 組裝的試管架
(2)洗氣裝置的組裝。
① 用直角形通氣管和裝有少許洗滌劑的側泡具支試管(或球形具支試管)可組裝成一個洗氣裝置(見圖0-4)。
② 用裝有少許洗滌劑的雙球V形管,連接在氣體的出口處,可組裝成一個尾氣吸收裝置(見圖0-6),并能有效防止液體的噴出和倒吸現象。
(3)微型氣體發生器。
微型氣體發生器可由U形管、內套管、球形具支試管、滴管等儀器組裝而成。該氣體發生器可供液-固、液-液、固-固等各類型的試劑反應來制取氣體,也可以進行明火加熱。
① 啟普原理的氣體制備裝置:由U形管和內套管(底部有小孔)兩儀器組成,裝置如圖0-9所示。將顆粒狀的固體反應物放置在內套管中,然后往U形管里加液體試劑至剛浸到內套管里的固體處,在U形管的粗管端塞上膠塞(注:U形管的細管端不能塞膠塞,否則將不能有啟普原理的作用),即可進行液-固反應制取氣體。當要暫時停止制氣時,關閉止水夾,因U形管的粗端內壓力增大,將液體試劑從內套管的底部小孔處排出而與固體反應物分離,以終止反應。當要繼續反應時,再打開止水夾使大氣壓從U形管的細管端把液體試劑壓回到粗管端,讓液體試劑與固體反應物接觸繼續反應而制取氣體。該裝置具有啟普發生器的功能,在實驗中可以使反應隨時開始與停止。

圖0-9 具有啟普原理的微型氣體發生器
② 通過滴管加液的氣體制備裝置:在圖0-10(a)和(b)所示的微型氣體制備裝置中,加入一種固態或液態反應物于U形管或球形具支試管內,再用滴管吸取另一液體反應物,然后插在U形管的細管端或球形具支試管里,根據實驗需要,控制膠頭滴管滴下一定量的液體反應物,使兩種反應試劑接觸而進行液-固或液-液反應制取氣體。

圖0-10 滴管加液的氣體發生裝置
4.多用滴管
多用滴管由有彈性的聚乙烯吹塑而成,質地柔軟,易彎曲,是一個圓筒形具有彈性的吸泡連接一根細長徑管構成,如圖0-11所示。多用滴管具有許多功能,在實驗中根據需要可以靈活應用。

圖0-11 多用滴管
(1)作為移取工具。
多用滴管可用于吸取液體也可以滴加液體,具有滴管的功能。多用滴管的吸泡和徑管連體,不易漏氣漏液,且可以密封,能方便地取用液體試劑。
(2)作儲液儲氣容器。
多用滴管吸入液體(裝滿約3 mL),貼上標簽可作儲存容器來使用,如圖0-12所示,少量氣體也可用吸泡暫時儲存。根據需要可以在徑管口上,套著一個自制的蓋子來密封。也可采取將徑管口放在酒精燈的火焰上燒軟,然后用鑷子壓扁進行熔封,當要使用試劑時,再用剪刀把封口剪開。

圖0-12 多用滴管作儲液容器
一般濃度的無機酸、堿、鹽溶液可長時間儲于吸泡中,但不宜長時間儲存濃硝酸、濃硫酸及強氧化性試劑,也不宜儲存苯、甲苯、松節油、丙酮、石油醚等有機試劑。
(3)作反應容器。
多用滴管的吸泡可以作為一些化學反應的容器來使用。例如可作為微型電解槽進行電解實驗,也可作為某些液-液反應、氣-氣反應或氣-液反應的容器。裝載反應物的吸泡可以通過不高于80℃的水浴來加熱調節溫度以完成實驗,如合成乙酸乙酯、阿司匹林等。若要在多用滴管內進行液-液反應的實驗,應先將多用滴管吸入一種試劑,然后把多用滴管豎起來使徑管口朝上,再用手緩緩捏擠吸泡的上部(注意不能把已經吸入在吸泡內的試劑擠出),使空氣排出,接著把徑管插入到將要進行反應的另一種試劑中來吸取,使兩種液體試劑在多用滴管內發生反應。
(4)作滴定管。
一般未經加工的多用滴管的液滴體積約為0.04 mL /滴。如果將多用滴管的液滴體積事先進行標定,一個較為精準的微型的液體計量器便誕生了。通過計算每滴液體的體積與液滴數量,便可得知實驗中所用的試劑的體積,從而可方便地開展簡易的微型滴定實驗操作。如果在多用滴管的徑管端套上市售的移液器吸頭,如圖0-13所示,就能成為一支控制每滴液體約0.02 mL體積(約50滴/ mL)的微量滴頭滴定管。若把多用滴管的徑管端拉細至尖嘴,如圖0-14所示,則可成為一支可控制每毫升液體為70~80滴的微型滴定管。

圖0-13 多用滴管與微量滴頭組成滴定管

圖0-14 多用滴管拉細至尖嘴成滴定管
(5)作離心管。
多用滴管的吸泡吸入待離心的懸浮液或乳濁液,然后放置于離心機上進行離心操作,可進行固-液和液-液分離。