技术文章
Technical articles某些仪器的干燥,溶液的蒸发和某些化学反应的进行等都需要加热。加热常用酒精灯、酒精喷灯、煤气灯、电炉、电加热套、恒温箱、管式电炉及马福炉等(如图0-15所示)。
煤气灯 管式炉 电炉
电加热套 马福炉
图0-15 常用加热仪器
1. 酒精灯
酒精灯的温度通常可达400~500℃,酒精喷灯的温度可达1000℃左右。点燃酒精灯需用火柴,切勿用已点燃的酒精灯直接去点燃别的酒精灯。熄灭灯焰时,切勿用嘴去吹,可将灯罩盖上、提起,再盖上。长时间加热时,预先用湿布将灯身包裹,以免灯内酒精受热大量挥发而发生危险。不用时,必须将灯罩盖好,以免酒精挥发。
2.酒精喷灯:
常用的酒精喷灯有挂式和座式两种。挂式喷灯的酒精贮存在悬挂于高处的贮罐内,而座式喷灯的酒精则贮存在灯座内。
使用前,先在预热盆中注入酒精,然后点燃盆中的酒精以加热铜制灯管。待盆中酒精将近燃完,灯管温度足够高时,开启开关(逆时针转),这时由于酒精在灯管内气化,并与来自气孔的空气混合,如果用火点燃管口气体,即可形成高温的火焰。调解开关阀门可以控制火焰的大小。用毕后,旋紧开关,即可使灯焰熄灭。(注意:在开启开关,点燃管口气体以前,必须充分灼热灯管,否则酒精不能全部气化,而会有液态酒精由灯管喷出,可能形成“火雨”,甚至引起火灾。)
挂式喷灯使用前应先开启酒精贮罐开关,不使用时,必须将贮罐的开关关好,以免酒精漏失,甚至发生事故。
3.煤气灯
煤气灯(构造如图0-16所示)是实验室中常用的加热装置。煤气(主要可燃成分是CO、H2、烃等)通过导管输送到实验台上,用橡皮管将煤气笼头和煤气灯相连。煤气燃烧后的主要成分CO2和H2O是无害的,但它含有窒息性的有毒的气体CO,因此决不可以把煤气逸到室内。不用时,一定要注意把煤气笼头关紧。
1.灯管 2.空气入口 3.煤气入口 1.氧化焰 2.高温区
4.螺旋针 5.煤气入口 6.灯座 3.还原焰 4.焰心
图0-16 煤气灯的构造 图0-17 正常火焰
煤气在空气中燃烧不*时,部分地分解产生碳粒。火焰由于碳粒发光而成黄色,黄色火焰温度不高。煤气与适量空气混合后可燃烧*生成CO2和H2O,产生正常火焰,这种火焰分三层(如图0-17所示):内层为焰心,煤气未燃烧,无色,温度约300℃左右;中间为还原焰,由于氧气不足,煤气燃烧不*,火焰呈淡蓝色,具有还原性,温度较高,约1500℃左右;外层为氧化焰,这部分氧气充足,煤气*燃烧,火焰呈淡紫色,具有氧化性,温度高可达1600℃左右。
强火主要用于灼烧和加工玻璃制品等。化学实验中通常使用分层不明显的淡兰色火焰,它比强火的温度略低,常称为小火,小火用于直接加热试管中的液体(或固体)、蒸发浓缩溶液以及干燥晶体等。
正常火焰 临空火焰 侵入火焰
图0-18 正常火焰与不正常火焰
当煤气和空气的进入量过大,在点火时会出现“临空火焰”,火焰脱离管口临空燃烧。当空气进入量远大于煤气进入量,煤气就会在灯管内燃烧,形成“侵入火焰” (如图0-18所示),此时灯管会发烫。应立即关闭煤气管阀门,待灯管冷却后,关闭空气入口,重新点燃使用。
点燃煤气灯的步骤:先旋转灯管,把空气入口关闭,划着火柴,打开煤气,在接近灯管口处,把煤气灯点着,然后旋转灯管,调节空气进入量,至火焰成为正常火焰。
离开实验室时一定要再检查一下开关是否已关好。
五、加热
常用的受热容器有烧杯、烧瓶、锥形瓶、蒸发皿、坩埚、试管等。这些仪器一般不能骤热,受热后也不能立即与潮湿的或过冷的物体接触,以免由于骤热骤冷而破裂。加热液体时,液体体积一般不应超过容器容积的一半。在加热前必须将容器外壁擦干。
烧杯、烧瓶和锥形瓶等容积较大的仪器加热时,必须放在石棉铁丝网(或铁丝网)上,否则容易因受热不均匀而破裂。
蒸发皿、坩埚灼烧时,应放在泥三角上(如图0-19所示),若需移动则必须用坩埚钳夹取。
图0-19 坩埚的加热
加热试管中的液体时,所盛液体的量,不应超过试管高的1/3。应使用试管夹夹住试管的上部(微热时也可用拇指和食指持试管),试管与桌面约成60℃的倾斜,管口不能对着自己或别人,以免加热时迸溅到脸上,造成烫伤。加热时应先加热液体的中上部,慢慢移动试管,热及下部,然后不时上下移动或摇荡试管,从而使各部分液体受热均匀,以免管内液体因受热不均匀局部沸腾而骤然溅出,造成烫伤。
加热试管中的固体时,所加固体在试管中要铺开,管口略向下倾斜,以免管口冷凝的水珠倒流进入试管的加热处而使试管炸裂。加热时,应先将火焰来回移动,再在盛有固体物质的部位加强热。
当某固体物质需要高温加热时,可将固体放入坩埚中,用煤气灯的氧化焰灼烧,灼烧后的坩埚要用坩埚钳夹取。