韓海軍
摘要: 試管在常規(guī)實驗中只能做簡單反應的容器,并且反應藥品的用量較大。在微型化學實驗中不同規(guī)格的試管具有多種實驗功能,用試管不僅可以進行多項化學實驗,還能進行多步化學反應。
關鍵詞: 試管微型化學實驗多功能
儀器的多功能化是指一種儀器具有多種實驗功能,進行多項化學實驗或在同一儀器內能進行多步驟化學反應。在常規(guī)實驗中,由于試劑用量大,需選用不同規(guī)格的較大反應器,在微型實驗中,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,對反應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展。下面介紹一下小試管在微型化學實驗中的多種功能。
1.氣體發(fā)生器
在常規(guī)實驗中,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,氣體收集和性質實驗一般使用廣口瓶,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。在微型實驗中,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、緩沖及氣體性質實驗等裝置。實例見圖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,起長頸漏斗和分液漏斗作用。
2.氣體發(fā)生及反應裝置
1——小試管,內放NaSO固體
2——短玻管,下端玻璃絨,其上放FeS固體
3——帶短導管的單孔膠塞,其上附浸濕NaOH溶液的脫脂棉團
4——固定架或試管架
圖3HS、SO產生及二者相互反應裝置
圖3包括以下五個反應:
(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,以及濕藍色石蕊試紙
8——用NaOH溶液浸濕的棉團
圖4HS產生及系列性質實驗裝置
圖4包括以下八個反應:
(1)FeS+HSO(?。?FeSO+HS↑
(2)5HS+2KMnO(紫色)+3HSO=KSO+2MnSO(無色)+5S↓+8HO
(3)ZnSO(無色)+HS=HSO+ZnS↓(白色)
(4)CdSO(無色)+HS=HSO+CdS↓(黃色)
(5)HgSO(無色)+HS=HSO+HgS↓(紅色)
(6)CuSO(藍色)+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、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驗
以上裝置既體現了微型儀器的多功能性特征,又體現了裝置易封閉、操作簡便的特點。在圖4中特型試管內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氣體反應是發(fā)生在液體表面的,在進行這種反應時要求溶液量少、表面積大、反應速度快,否則反應現象不明顯。