壹:特殊裝置
1.三頸燒瓶
三口燒瓶又稱三頸燒瓶,外觀為圓腹細頸,有三個口,可同時加入各種反應物,或安裝冷凝管、溫度計、攪拌器等。壹般中間口安裝攪拌棒,壹側口安裝分液漏鬥,另壹側口安裝分餾管或冷凝管或溫度計。在現在的高考中,三口燒瓶經常作為反應容器出現。
2.布氏漏鬥和減壓過濾裝置
(1)用法
(1)布氏漏鬥(Buchner funnel)是實驗室使用的壹種陶瓷儀器,利用負壓吸引進行過濾,稱為減壓過濾(也稱吸濾或吸濾)。該裝置如圖所示。
(2)使用時,通常將濾紙(多層)放在圓筒的底面,將漏鬥插入布氏燒瓶上方的開口中,並密封接口(例如,用橡膠圈)。布氏燒瓶的側口連接有抽氣系統。然後將待分離的固液混合物倒入上布氏漏鬥,液體組分在負壓作用下被泵入燒瓶,固體留在上面。
(2)註意事項
當需要保存溶液時,應在布氏燒瓶和氣泵之間加壹個安全瓶,防止氣泵關閉或水流量突然減少時反吸,使自來水回流進入布氏燒瓶汙染溶液。安全瓶的長管和短管的連接順序不要搞錯。
3.恒壓漏鬥
(1)儀器功能
恒壓漏鬥是分離漏鬥的壹種。和其他分液漏鬥壹樣,可以進行液體分離、提取等操作(如圖)。與其他分離漏鬥不同的是,恒壓漏鬥可以保持內部壓力不變。第壹,可以防止倒吸。第二,可以讓漏鬥裏的液體順流而下。第三,可以減少加入的液體對氣體壓力的影響,從而使測量氣體體積更加準確。
(2)使用方法
①恒壓漏鬥壹般用於封閉系統,如大部分有機合成實驗,因為有機物易揮發,需要與空氣(氧氣)隔絕。上述實驗中恒壓漏鬥與燒瓶(或其他反應容器)緊密相連,漏鬥也要用塞子密封。但需要註意的是,恒壓漏鬥也常用於壹些不需要封閉或條件寬松的滴流過程中(如滴流水)。
(2)有時在測量氣體體積時,常采用恒壓漏鬥來消除液體引起的氣壓影響,可以減少誤差。此外,使用恒壓漏鬥可以使液體更好地流出,加快實驗進程。
4.冷凝器管
(1)用法
冷凝管是壹種用於促進冷凝的實驗室設備,通常由兩個玻璃管組成,壹個在裏面,壹個在外面,其中較小的玻璃管穿過較大的玻璃管。它是壹種利用熱交換原理使氣體冷卻凝結成液體的玻璃儀器。
(2)註意事項
當有揮發性液體反應物時,為了避免反應物的損失,充分利用原料,應在發生器上設計冷凝回流裝置,使物質冷凝後由氣態恢復到液態,再回流收集。實驗室可以通過在發生器上安裝壹根長玻璃管或冷凝回流管來實現這壹點。
(3)分類
①直冷凝管(如圖所示)
多用於蒸餾操作,蒸汽溫度低於140℃,不能用於回流。外管的上下兩側分別設有連接管接頭,作為出水口和進水口。使用時,靠近下端的連接口連接到水龍頭上,用塑料管作為進水口。因為進水口水溫低,蒸汽加熱的水溫度更高;熱水會因密度降低而自動向上流動,有助於冷卻水的循環。壹般斜放。
②球形冷凝管(如圖所示)
球形冷凝管的內管由幾個玻璃球連接,用於有機制劑的回流。由於接觸面積比直冷凝管大,冷凝效果好,適用於各種沸點的液體。壹般直立放置。
③蛇形冷凝管(如圖所示)
內芯管長度大,冷卻面大,冷卻效果更好。主要用於冷凝和收集低沸點的蒸餾產物。
④空氣冷凝管(如圖所示)
常用於蒸餾沸點大於140°C的有機化合物(避免因直形冷凝管水冷造成溫差大而導致玻璃爆裂)。
⑤脊柱分餾塔
如果分離沸點相差不大的液體混合物,可以用多刺分餾塔,這裏不展開。
5.Kipp發電機
(1)應用和結構
Kipp發生器常用於固體顆粒與液體反應產生氣體的實驗中。它由壹個球形漏鬥、壹個容器和壹個空氣導管組成。(如圖)
(2)註意事項
①如果產生的氣體不溶於反應溶液,可以使用。例如,CO2可溶於水,但不溶於鹽酸。當石灰石與鹽酸反應產生CO2時,可以使用kipper發生器。
(2)當塊狀固體在反應中迅速溶解或變成粉末時,Kipp發生器不能使用。
(3) Kipp發電機不能加熱。
(3)氣密性檢查方法
打開活塞,向球形漏鬥加水。當水充滿容器下部的半球時,關閉活塞,繼續加水,使水上升到長頸漏鬥,靜置片刻。如果水位沒有下降,說明設備氣密性好,否則說明設備漏氣。漏氣的可能是容器上出氣口的膠塞,氣道上的旋塞或球形漏鬥與容器接觸處的磨口。
(4)使用操作
①固體試劑通過容器上的氣體出口添加。
(2)使用時,打開導氣管上的活塞,球形漏鬥中的液體進入容器與固體發生反應,氣體流量可通過活塞調節。停止使用時,關閉活塞,容器內氣體壓力增大,液體被壓回球形漏鬥,使液體和固體分離,反應停止。
③特點:符合“開而用,關而止”的原則。可以節省試劑,控制反應的發生和停止,可以隨時向裝置中添加液體試劑。
6.索氏提取器。
65438+2009國家二級新裝置。實驗過程中,燒瓶中的溶劑被加熱蒸發,蒸汽沿蒸汽導管2上升至球形冷凝管,冷凝後滴入濾紙套1中,與茶粉接觸進行提取。當提取液的液面到達虹吸管3的頂部時,通過虹吸管3返回燒瓶,從而實現茶粉的連續提取。
二:創新使用
1.氣體體積的測量
(1)用法:
①收集的氣體既不溶於所含液體,也不與所含液體反應。
②在測量裝置A之前,調節左右管的高度,使兩個管的液面水平。
(3)讀數前應回到室溫,A和D裝置讀數時應使左右容器中的液位保持水平。
2.恒壓裝置
(1)裝置組成:左右兩邊的玻璃管是氣體循環的,中間的空心玻璃管是恒壓的。
⑵裝置作用:保護瓶子,防止瓶內壓力過高。當瓶內壓力過高時,中間玻璃管內會出現水柱。
3.多功能瓶子
(1)裝置的作用:①均勻混合氣體;②幹氣;③通過觀察氣泡速度來控制氣體流速。