實(shí)驗中一般使用的加熱用設備有煤氣燈、電爐、電熱板等。
⑴煤氣燈的使用:煤氣燈的式樣眾多,但構造原理基本相同,如圖2-1所示。它由燈座2和金屬燈管1兩部分組成,金屬管下部有螺旋可與燈座相連,其下有幾個(gè)圓孔為空氣入口4。螺旋金屬管既可完全關(guān)閉也可不同程度地開(kāi)啟圓孔,以調節空氣的進(jìn)入量。燈座側面有煤氣的入口5,可用橡皮管把它和煤氣的氣門(mén)相連,將煤氣導入燈內。燈座下面有一螺旋針3(有的煤氣燈是在側面),用以調節煤氣的進(jìn)入量。將它向下旋轉時(shí),燈座內進(jìn)入煤氣的孔道放大煤氣的進(jìn)入量即增加。
火焰的調節:先旋轉金屬管使圓孔關(guān)閉,點(diǎn)著(zhù)火柴,打開(kāi)煤氣門(mén),然后將煤氣點(diǎn)著(zhù),調節煤氣門(mén)或燈座下的螺旋針使火焰保持適當高度。這時(shí)若煤氣燃燒不完全,火焰呈黃色(系碳粒發(fā)光所產(chǎn)生的顏色),溫度不高,這種火焰稱(chēng)為還原焰。旋轉金屬桿,適當調節空氣進(jìn)入量的大小,可使煤氣燃燒完全。這種火焰稱(chēng)為正常火焰,它分為 三層,如圖2-2所示。表2-1將其分別描述如下:
區域名稱(chēng)火焰顏色溫度燃燒反應
a ——最低煤氣、空氣、進(jìn)行混合
b 還原焰淡藍較高燃燒不完全
c 氧化焰淡紫最高(800-900℃)燃燒完全
正常火焰的各個(gè)區域進(jìn)行實(shí)驗一般都用氧化焰來(lái)加熱。溫度的高低可用調節火焰的大小來(lái)控制。如果空氣或煤氣的進(jìn)入量調節得不合適時(shí),會(huì )產(chǎn)生不正常的火焰,如圖2-3所示。當空氣的進(jìn)入量很大或煤氣和空氣的進(jìn)入量都很大時(shí),火焰竄出煤氣燈出口而臨空燃燒,這種火焰稱(chēng)臨空火焰。它只在點(diǎn)燃的瞬時(shí)產(chǎn)生,當火柴熄滅時(shí),火焰也立即熄滅。當空氣的進(jìn)入量很大,煤氣的進(jìn)入量很小,或者中途煤氣的供應突然減少時(shí),都會(huì )使煤氣在金屬管內燃燒,在管口有細長(cháng)的火焰,這種火焰稱(chēng)侵入火焰,也不能持久。產(chǎn)生侵入火焰時(shí),常使金屬燈管燒得很熱,此時(shí)切勿用手摸金屬管,以免燙傷。遇到產(chǎn)生臨空火焰和侵入火焰時(shí),應將煤氣門(mén)關(guān)閉,重新點(diǎn)燃和調節火焰。
煤氣中含有大量一氧化碳,會(huì )使人中毒,因此使用煤氣燈時(shí)務(wù)必防止中毒,不用時(shí)一定要將煤氣門(mén)關(guān)閉。如遇漏氣,應停止實(shí)驗,檢查煤氣燈是否漏氣。如果漏氣,則設法修理。 ⑵電爐:電爐種類(lèi)很多,通常實(shí)驗室用的是電爐絲的。電爐絲是由鎳鉻合金制的,根據用電量大小,有500W、800W、1000W、2000W等數種。電爐的優(yōu)點(diǎn)是加熱面積大,受熱均勻,溫度可以控制,因此在實(shí)驗室廣泛使用。使用時(shí)需注意防止電路短路,小心觸電,不要把熱物品濺在電爐絲上,以免電路損壞。
酒精燈、酒精噴燈和電爐
酒精燈用于一般實(shí)驗加熱反應物
酒精噴燈屬于高溫加熱
電爐主要在大型的實(shí)驗中
可以加熱的化學(xué)儀器
試管:直火加熱,一般用量少的實(shí)驗,不能用酒精噴燈加熱
蒸發(fā)皿:直火加熱,一般用于蒸發(fā)溶液結晶
坩堝:直火加熱,一般用于熔化熔點(diǎn)高的反應物
燒杯:隔石棉網(wǎng)加熱,一般用于加熱溶液,加速反應
燒瓶:隔石棉網(wǎng)加熱,一般用于溶液間反應
蒸餾燒瓶:隔石棉網(wǎng)加熱,一般用于蒸餾溶液提純
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