韓海軍
摘要: 試管在常規(guī)實(shí)驗(yàn)中只能做簡(jiǎn)單反應(yīng)的容器,并且反應(yīng)藥品的用量較大。在微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中不同規(guī)格的試管具有多種實(shí)驗(yàn)功能,用試管不僅可以進(jìn)行多項(xiàng)化學(xué)實(shí)驗(yàn),還能進(jìn)行多步化學(xué)反應(yīng)。
關(guān)鍵詞: 試管微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)多功能
儀器的多功能化是指一種儀器具有多種實(shí)驗(yàn)功能,進(jìn)行多項(xiàng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)或在同一儀器內(nèi)能進(jìn)行多步驟化學(xué)反應(yīng)。在常規(guī)實(shí)驗(yàn)中,由于試劑用量大,需選用不同規(guī)格的較大反應(yīng)器,在微型實(shí)驗(yàn)中,試劑用量可減為常規(guī)用量的1/10—1/100,甚至更少。由于試劑用量減少,對(duì)反應(yīng)器形狀的要求就降低,一種儀器多種用途就有了可能,即同一小儀器的功能大為擴(kuò)展。下面介紹一下小試管在微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的多種功能。
1.氣體發(fā)生器
在常規(guī)實(shí)驗(yàn)中,各種氣體的制取一般都是用啟普發(fā)生器或容積較大的各種燒瓶或大試管,氣體收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)一般使用廣口瓶,若氣體需要干燥、除雜和防倒吸,則還需使用干燥瓶、洗氣瓶、緩沖瓶等。在微型實(shí)驗(yàn)中,可用普通小試管配膠塞組成各種氣體發(fā)生器,同樣也可組成洗氣、干燥、緩沖及氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)等裝置。實(shí)例見(jiàn)圖1—圖7各裝置。
在圖1和圖2中的a、b為多用滴管或用塑料眼藥水瓶加工而成,a是剪去底部的多用滴管,起長(zhǎng)頸漏斗和分液漏斗作用。
2.氣體發(fā)生及反應(yīng)裝置
1——小試管,內(nèi)放NaSO固體
2——短玻管,下端玻璃絨,其上放FeS固體
3——帶短導(dǎo)管的單孔膠塞,其上附浸濕NaOH溶液的脫脂棉團(tuán)
4——固定架或試管架
圖3HS、SO產(chǎn)生及二者相互反應(yīng)裝置
圖3包括以下五個(gè)反應(yīng):
(1)FeS+HSO(?。?FeSO+HS↑
(2)NaSO+HSO(?。?NaSO+HO+SO↑
(3)SO+HS=2HO+S↓
(4)SO+2NaOH=NaSO+HO
(5)HS+2NaOH=NaS+HO
1——FeS+稀HSO
2—7——分別為硫酸酸化的KMnO溶液和Zn、Cd、Hg、Cu硫酸鹽溶液,以及濕藍(lán)色石蕊試紙
8——用NaOH溶液浸濕的棉團(tuán)
圖4HS產(chǎn)生及系列性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置
圖4包括以下八個(gè)反應(yīng):
(1)FeS+HSO(?。?FeSO+HS↑
(2)5HS+2KMnO(紫色)+3HSO=KSO+2MnSO(無(wú)色)+5S↓+8HO
(3)ZnSO(無(wú)色)+HS=HSO+ZnS↓(白色)
(4)CdSO(無(wú)色)+HS=HSO+CdS↓(黃色)
(5)HgSO(無(wú)色)+HS=HSO+HgS↓(紅色)
(6)CuSO(藍(lán)色)+HS=HSO+CuS↓(黑色)
(7)HS溶于水呈酸性使石蕊試紙變紅
(8)HS+2NaOH=NaS+2HO
(A)固體干燥器
(B)氣—液反應(yīng)、洗氣、吸收尾氣和液體干燥
(C)防倒吸緩沖作用
(A)小型具支試管
(B)小試管
(A)用固—固加熱法產(chǎn)生氧氣(如KMnO或KClO+MnO),并用小試管收集
(B)S、P、Fe等在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)
以上裝置既體現(xiàn)了微型儀器的多功能性特征,又體現(xiàn)了裝置易封閉、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。在圖4中特型試管內(nèi)的井穴板是剪自壓存藥片的透明塑料板,是屬于廢棄物的利用,其中分別盛有Zn、Cd、Hg、Cu等鹽溶液與HS氣體反應(yīng)是發(fā)生在液體表面的,在進(jìn)行這種反應(yīng)時(shí)要求溶液量少、表面積大、反應(yīng)速度快,否則反應(yīng)現(xiàn)象不明顯。