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检验装置气密性的方法和原理?

时间:2024-08-31 来源:otovc.com

化学实验是学习化学的重要方法,在实验前,确保实验装置气密性良好,是实验成功的基础。气密性检查主要分为:微热法(热胀冷缩法)、注水法(液差法)、打气与抽气法(针筒+长颈漏斗)等,检查原理为:改变内部压强大小,形成内外压强差,产生水柱。具体方法如下:

一、微热法(热胀冷缩法)

原理:通过微热使装置内部的气体受热膨胀,溢出一部分气体,冷却后,装置内的气体冷缩后压强减小,外界气压大,将水压入导管内,形成水柱。

实例1、加热高锰酸钾制取氧气的实验装置(试管+导管)的气密性检查

组装好设备,导管一端放入水中,构成密闭系统,用双手捂住试管,观察到水中的导管口有气泡冒出,松手后,导管中进入一段水柱,说明气密性良好。

实例2、过氧化氢制取氧气的实验装置(分液漏斗+锥形瓶)的气密性检查

组装好设备,导管一端放入水中,关闭分液漏斗中的旋塞,构成密闭系统,用双手捂住锥形瓶(或用酒精灯隔着石棉网加热锥形瓶,加热片刻即可),观察到水中的导管口有气泡冒出,松手后,导管中进入一段水柱,说明气密性良好。

二、注水法(液差法)

原理:用分液漏斗向密封的装置中注水,水压缩装置内的气体使内部气压上升,大于外部气压,再注水时,水会留在长颈漏斗中,与装置内的液面形成液面差。

实例1、过氧化氢制取氧气的实验装置(长颈漏斗+锥形瓶)的气密性检查

组装好设备,夹紧弹簧夹,向长颈漏斗中不断注入水,使长颈漏斗中的水高出装置内部水面一段距离,形成液面差,观察液面差稳定无下降,说明气密性良好。

实例2、启普发生器的气密性检查

关闭启普发生器下面活塞,从球形漏斗上口不断注入水,直至球形漏斗的底端浸没在水面以下。再关闭启普发生器上面活塞后,继续注入水,使球形漏斗中的液面高于反应器中的液面,停止注入后,观察一段时间,如果液面差不变,说明气密性良好。

实例3、U型管的气密性检查

将U型管的一端的弹簧夹关紧,在另一端注入水,直至左右形成液面差,静置一段时间,液面差无变化,说明气密性良好。

三、打气与抽气法(针筒+长颈漏斗)

原理:利用针筒的打气与抽气使装置内部的气压变大变小。抽气时,内部气压变小时,外部气压大,外界气压大,外界气体进入形成气泡。打气时,装置内部的气压大,把水压入长颈漏斗中形成一段水柱。

实例1、制取二氧化碳气体装置(长颈漏斗+锥形瓶)气密性检查

组装好设备,锥形瓶的双孔塞,一个放长颈漏斗,另一孔与针筒相连。向长颈漏斗中注水直至长颈漏斗的底端浸没在水面以下。利用针筒向锥形瓶中打气或抽气。

向外抽气时,长颈漏斗下端有气泡冒出,向内打气时,装长颈漏斗中液面上升,成一段水柱,说明气密性良好。

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