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气密性检查,检查化学装置气密性的方法及其原理

2024-07-22 21:16分类: 教育知识 阅读:

1、检查化学装置气密性的方法及其原理

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。

气密性检查,检查化学装置气密性的方法及其原理

2、检查气密性的方法

检查装置气密性的方法如下:

1、微热法这是中学化学检验装置气密性最常用的方法之一,也是最基本的装置气密性检验方法.这种检验方法的原理是利用气体受热膨胀之后从装置中逸出来,看到气泡冒出。

具体的操作方法是这样的:

将导气管b的末端插入水槽中,用手握住试管a或用酒精灯对其进行微热,这样试管a中的气体受热膨胀,在导气管末端会有气泡产生.在松开手或撤离酒精灯以后,导气管末端有一段水柱上升,则证明该装置的气密性良好,不漏气。

2、液差法液差法是利用装置内外的压强差产生的“托力”将一段水柱托起,不再下降.对于不同的实验装置,利用液差法进行气密性检验的时候,所采取的实验操作方法是有所不同的。

下面介绍两种常见的液差法检验装置气密性的操作方法:

(1)启普发生器的气密性检验:

关闭导气管活塞,向球形漏斗中加水,使得漏斗中的液面高于容器的液面,静置片刻后液面不再改变的时候即可证明启普发生器的气密性良好。

(2)另一种气密性检验的方法:

连好仪器,向乙管中注入适量的水,使得乙管的液面高于甲管的液面。静置片刻后,若液面保持不变则证明该装置的气密性良好。

3、液封法如下图所示,该装置的气密性检验的方法是这样的:

关闭活塞K,向其中加入水至浸没长颈漏斗下端管口,若漏斗颈出现一段稳定的水柱,证明该装置的气密性良好.需要注意的是:

若要检查整套装置的气密性,为了形成一定的气压差而产生明显的现象,可以使用酒精灯对装置中的某个可以加热的容器进行微热,再观察插入液体的导气管口是否有气泡冒出,从而判断整套装置的气密性是否良好。

气密性检查,检查化学装置气密性的方法及其原理

3、检验气密性的方法有哪些?

检测方法如下:

1、升高温度法

升高气体发生装置体系内气体的温度,可以临时增大其压强,从而使这个整体部分空气外逸(在液体处可观察到有气泡放出),当温度恢复到初始温度时,这个整体压强减小,导致浸没在水中的导气管内倒吸有一段水柱。对于一些制取气体量较小的装置,可采用手握法。

把导管的一端浸在水里,两手紧贴容器(试管)的外壁,如果装置不漏气,里面的空气受热膨胀,导管口有气泡放出,手移开后,导气管内水柱上升,且较长时间不回落,说明装置气密性良好。如果装置漏气须找出原因,进行调整、修理或更换,然后才能进行实验。

2、液面差法

用止气夹夹住橡胶导管部分,向长颈漏斗中加水,使之下端浸在水中,继续加水形成一段水柱,产生高度差,在一段时间内水柱不发生回落,说明气密性良好。对于具体问题。要具体对待,比如:实验室制取氢气,经除杂质(HCI气体及水分)后,再做它用。

检验气密性时向长颈漏斗中加水,使之下端浸在水中,用热水微热B或C装置,如果在D处有气泡放出,A的长颈漏斗水面上升,停止加热,A中长颈漏斗液面恢复正常,D中导管倒吸—段水柱,证明气密性良好。

用途

气密性检验需用气密性检测仪,它是专门应用于对腔体机械产品进行密封性检测的装置。主要用于汽车发动机、变速箱、车桥、水箱、油箱等对容腔有密封要求的生产中。气密性检测仪采用嵌入式控制的智能化设计,可自动完成测试程序,并对检验结果进行自动判别。

原则

气密性检验的原则是,先让装置和附加的液体(一般指水),构成封闭的整体,改变这个整体的温度,导致压强的变化,来判断气密性好坏,由于装置的不同,检验的方法也有所不同。

升高温度法缺点

如果环境的温度与人体的温度接近,用手握的方法,现象就不够明显,就应该采用微热法。也就是说手的温度与环境的温度差不多时,手握改变不了这个整体的温度及压强。

用酒精灯在容器(可以用酒精灯直接或间接加热的容器)底部微微加热,或把容器浸在热水中,如果水中有气泡放出,停止加热后,导管内有一段水柱,且在一段时间内不回落,说明装置气密性良好。

4、检查气密性的方法是什么

检查气密性的方法:

1、热胀冷缩法

将导管的下端浸入水中,用手紧握试管,若导管口有气泡冒出,松开手后,水进入到导管中形成一段水柱,证明装置气密性良好。

热胀冷缩法常用于热高锰酸钾制取氧气的实验装置的气密性检查,其主要原理为: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。

2、注水法

向长颈漏斗中加水至水浸没长颈漏斗下端,形成液封,关闭止水夹,继续向长颈漏斗中加水,若形成一段水柱,且一段时间不下落,证明装置气密性良好。

3、抽气法

(1)向长颈漏斗中加水至水浸没长颈漏斗下端,形成液封,缓慢向外拉注射器活塞,若看到锥形瓶中有气泡冒出,证明装置气密性良好。

(2)向长颈漏斗中加水至水浸没长颈漏斗下端,形成液封,缓慢向内推注射器活塞,若看到长颈漏斗内形成一段水柱,证明装置气密性良好。

4、液面差法

用止气夹夹住橡胶导管部分,向长颈漏斗中加水,使之下端浸在水中,继续加水形成一段水柱,产生高度差,在一段时间内水柱不发生回落,说明气密性良好。

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