(4)組裝先將篩碗D平放入壺體瓶A內,並卡在細腰處。用“粘得牢”等粘合劑粘牢。然後將壺體瓶A的下口(已變小了點)插入底缸B的上口上,插緊(亦應使用粘合劑)。然後將漏鬥C之玻管穿進壺體瓶A內的篩碗D之中心圓孔,隨之將漏鬥C上的橡膠塞塞在壺體瓶A之口上,即製成“仿真啟普發生器”。
一種簡易新型的緩衝
蒸餾是有機實驗中最基本,而且經常使用的一個實驗操作。現有常用的蒸餾裝置要求整個蒸餾體係與外界大氣相通。在實際工作中,被蒸餾出來的氣體,經冷凝管冷卻後,一部分蒸氣不可避免的要從尾接管的支管擴散到大氣中(實驗室或工作室)。長期操作,有危害的蒸氣逸出對實驗者的身體健康,將帶來不可低估的危害。我們平時做實驗曾有過不同程度的喉嚨、鼻腔極不舒服的體驗,有時做完實驗後,有的氣味,如酸氣、醚味等,在身邊要3-5小時才能消失。同時,一般學生實驗都是在缺乏通風設備的工作台上進行。如果有比較好的通風設備,即使可以減小蒸氣逸出對實驗者的危害,但通風櫥中,空氣流動快,會導致有機液體蒸發加快,造成餾分更多的損失和對環境的汙染。這樣,傳統的蒸餾方法,對於甲醇、二氯甲烷等揮發性大、沸點低的溶劑,就很難在常溫下操作。以及對一些毒性大、刺激性強的有機液體也就不太實用。
如在現有常用蒸餾裝置中磨口尾接管的支管上安裝一個體積可變化的帶管皺折塑料袋,即緩衝袋,可以避免蒸餾體係中餾分損失及蒸氣逸出所帶來的危害。
緩衝袋由一個帶管皺折塑料袋構成,除管口外,其餘部分都是密封的(圖1)。其管可以套在常用蒸餾裝置中尾接管支管上,使整個蒸餾體係保持密閉,如圖2所示,袋子皺折的伸縮可以調節袋子的容積。使用時,當冷凝管出現冷卻下來的蒸氣液滴時,就把緩衝袋的像口套入尾接管的支管上。當蒸餾體係達到一個穩定溫度後,體係的蒸氣壓將不會劇變。此時,緩衝袋內的空氣壓力與蒸餾體係的蒸氣壓之和等於外界大氣壓,新蒸餾出來的蒸氣分子數可與冷凝來的蒸氣分子數相等。當偶然有蒸氣壓力變化時,如蒸餾體係壓力稍有降低,則緩衝袋體積縮小一部分,以增加內壓。同樣,體係壓力如有增大時,則緩衝袋自動膨脹,其體積增大,整個體係內壓降低。這樣通過緩衝袋體積的自動調節,就能使蒸餾體係的壓力,始終與外界大氣壓相等,和傳統的蒸餾體係應與外界大氣相通,不僅起到同等的效果,還能防止蒸氣尾接管的支管逸出,也能減少餾分的損失量,且對餾分的精確分析、含量測定有利。建議大學有機實驗室,及有關的實驗室、化驗室,在進行實驗時,可采用緩衝袋。
量器的使用方法
在中學化學實驗中,常用的量器有量筒、容量瓶、滴定管。關於這些量器的使用方法在多年的中學化學教材中都做了比較詳盡的說明,而且變化不大。但渭南市教育研究所李超老師在教學實踐中發現教材上所規定(或指導)的使用方法不盡科學,操作起來不僅費時、費勁,而且容易出現誤差。
關於量筒的使用,教材上規定:“量液時,量筒必須放平,視線要跟量筒內液體的凹液麵的最低處保持水平,再讀出液體體積數。”我們在進行量液操作時如果嚴格按上述方法,一個我們勢必要彎下腰或蹲下,因為量筒放在實驗台上,凹液麵最低處距地麵大約12~14m左右。這樣以來,一方麵操作時,身體要不時上下運動,故很費勁;另一方麵身體上下運動需要時間,加之運動中我們手中的試劑瓶要放下,導致操作不連續,故很費時間;第三方麵我們彎下腰或蹲下,不僅不舒服,而且人的頭顱前傾,觀察時很不容易使視線與凹液麵保持水平,易產生讀數誤差。另外,由於我國還比較落後,大多數中學尤其是廣大的農村中學實驗條件很差,實驗台往往是用課桌代替的。這樣以來,教材上要求量筒要放水平,談何容易。準確讀數又談何容易,故誤差較大。
關於容量瓶的使用,教材上沒有規定應該怎樣觀察凹液麵的方法,多數中學化學教師隻能觀察量筒凹液麵的方法來教學。這樣以來存在的問題和量筒基本一致。
關於滴定管的使用,教材上規定:“把滴定管固定在滴定管夾上……輕輕轉動下麵的活塞,使管的尖嘴部分充滿溶液,然後調整管內液麵,使其保持在“0”或“0”以下的某一刻度,並記下準確讀數……”我們如果嚴格按照上述方法進行滴定操作時,一個我們勢必要站在凳子上去讀數。因為讀數時,滴定管夾在滴定管夾上,滴定管內凹液麵底部距地麵大約19m左右。這樣以來和量筒一樣,操作起來費勁、費時,易產生讀數誤差,而且人的重心提高,很不安全,易碰倒滴定管夾。其次教材上盡管沒有規定讀數時,滴定管要夾垂直,但垂直是準確讀數所必須的,而在我國廣大農村中學,實驗條件比較差的情況下,夾垂直談何容易。