§7安全自动的《沉浮式贮气瓶》
原创作者:江苏省徐州市科技中学 李 敏
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《沉浮式贮气瓶》如图1所示。》是江苏省徐州市科技中学李敏老师研制的,曾在江苏省中学化学实验调研会评比中荣获一等奖,相关知识产权由江苏省徐州市淮海教学仪器研究所独家享有。2002年通过国家技术部门鉴定,并批量生产,现已经在全国二十多个城市的中学、大学化学教学中应用。
《沉浮式贮气瓶》该仪器是利用浮力的原理设计的,用它可以贮存氢气、氧气、氯气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔等气体,还可以无泄漏地收集有毒气体(参看§8),快速地制取大量氮气(参看§9)。适用于初中、高中和其他各类学校化学实验室里,是老式贮气瓶(图2所示)的更新换代产品,我国东部城市许多中学已使用。 1 主要构造:(如图1所示) ① 容器 - 装液体(如水、饱和食盐水、NaOH溶液等); ②气罩 - 装气体; ③配重盒 - 与气罩连为一体,内装细沙,起增加排气压强的作用。 2 使用方法(以贮存CO为例): 2.1 准备:向容器中注水,水面与容器内圆柱顶部齐平,把气罩插入容器中,沉到底部,加上活塞导管。 2.2 贮气:把CO从活塞导管输入贮气瓶内,气罩向上浮起。当气罩下边冒出气泡时,表明贮满,关闭活塞导管。贮气瓶与CO的发生装置分离。 2.3 输出气体:打开活塞导管,CO气自动排出。 3 与老式贮气瓶比较:
沉浮式贮气瓶(图1) |
老式贮气瓶或它的变形装置(图2) |
① 贮存和输出气体时操作都很简便,操作中不必补充水。 |
① 贮气操作复杂,输出气体时要不断补充水。 |
② 输出气体的压强始终无大的变化,排气速率均匀。 |
② 气体开始输出时压强较大,随后渐小,排气速率不均匀。 |
③ 气体在上,水在下,装置重心低,整体稳定性好。 |
③ 气体在下,水在上,装置重心偏高,整体稳定性差。 |
④ 除能贮存气体外,还可以无泄漏地收集有毒气体,可作为制取大量氮气的专用仪器。仪器使用率高。 |
④ 只能贮存气体,仪器使用率低。 |
⑤ 由于底部向内深凹,注入水的体积远远小于贮存气体的体积,整体重量小。 |
⑤ 因使用中需注入大量的水,整体重量大。 |
⑥ 零件连接部位少,气密性极好。 |
⑥ 零件连接部位多,气密性差。 |
⑦ 万一爆炸,气罩上抛,不会粉碎,较安全。 |
⑦ 万一爆炸,贮气瓶粉碎,安全性极差。 |
▲ 探究实验设想提示 1、对比老式贮气瓶(注水排气式的不同变形装置)和《沉浮式贮气瓶》的使用安全性、方便性、输出气压稳定性等诸方面的特点。 2、练习用排水法把《沉浮式贮气瓶》里的气体收集在集气瓶里。
上篇:§6水蒸气与铁粉发生置换反应实验
下篇:§8有害气体(Cl2、CO)的安全环保收集法
推荐:“实验误区”应细细研读。
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