羅華榮 彭曉玲
一般氫氣的制取及氫氣、氧氣混合氣爆鳴實驗存在以下不足:實驗裝置繁鎖、零部件多,攜帶不便;玻璃儀器在操作使用及爆鳴實驗時存在不安全因素;藥品用量多,不便回收,易造成浪費,污染環(huán)境;爆鳴實驗點火時學(xué)生有緊張、恐懼心理,容易出事。對此,筆者提出如下改進方法。
1實驗器材
大小礦泉水瓶各1個;塑料小筒2支(如成人用“瀉利?!彼幤乃芰习b筒,也可自制);導(dǎo)氣管;電子打火壓電陶瓷1個(從一次性打火機中下取);細金屬導(dǎo)線;橡皮塞1個;粗銅絲2小截(可以從廢電線中剪取);熱熔膠棒。
2實驗裝置連接與操作
2.1氫氣的制取
取小號礦泉水瓶一個,將瓶蓋擰下用粗鋼絲燙孔,孔徑大小以恰好讓導(dǎo)氣管插入為宜,用熱熔膠棒熔化從瓶蓋正反兩面沿導(dǎo)氣管灌縫填充,確保密封。另取塑料小筒兩支。并在四周全部刺滿小孔,往其中一小筒內(nèi)裝滿鋅粒,將其底部再套一小筒支持抬高鋅筒部分。再往瓶內(nèi)加注適當(dāng)稀H2SO4后,小心投入塑料筒,保證鋅粒部分恰好在液面之上,蓋好連有導(dǎo)氣管的瓶塞。
需要反應(yīng)發(fā)生產(chǎn)生H2時,手持塑料瓶傾斜,裝鋅粒的塑料筒沉浸在酸液中,反應(yīng)立即發(fā)生,將導(dǎo)氣管右邊部分朝上,用礦泉水瓶倒扣采取向下排空法收集H2。需要反應(yīng)停止時,將塑料瓶正立,上部裝鋅粒的小筒能馬上與酸液脫離,反應(yīng)立即終止。實現(xiàn)“隨用隨取,隨關(guān)隨?!?。
2.2爆鳴實驗
取一合適的橡皮塞,大小以恰好封住礦泉水瓶瓶口為宜,將橡皮塞倒置于一木板上,用打孔器鉆兩小孔,將兩截銅絲一端磨尖,從木板底連同橡皮塞一起穿透,將穿過橡皮塞的兩個尖端相對靠近但不接觸,然后熱熔膠棒熔化灌注填充銅絲與橡皮塞之間的縫隙,再取一次性打火機中的電子打火壓電陶瓷一塊,將其兩根金屬導(dǎo)線外接延長與露在木板另一側(cè)的兩個銅絲端相連。將收集有爆鳴混合氣體的塑料瓶倒扣在橡皮塞上(如圖2,用木板是起到固定橡皮塞的作用)。
當(dāng)按壓電子打火裝置時,兩靠近的銅絲尖端放電,產(chǎn)生電火花,即可引爆瓶中的混合氣體。
3改進優(yōu)點
3.1制氣裝置明顯優(yōu)于啟普發(fā)生器及一般的簡易裝置,一次加裝藥品酸液和鋅粒后可反復(fù)多次使用,反應(yīng)發(fā)生與停止都相當(dāng)迅速。
3.2引爆裝置采用電子打火控制,可調(diào)控爆鳴氣與實驗者的距離,絕對安全,控制容易,克服了學(xué)生直接點火引爆時的緊張恐懼心理。
3.3該改進技術(shù)要求低,可操作性強,且無論制取與引爆都可連續(xù)操作,實驗器材來源安全、衛(wèi)生,實驗成功率極高,電子打火可推廣應(yīng)用到其他爆鳴氣的點火實驗中。