郭红彩
(江苏省睢宁高级中学南校 江苏 睢宁 221200)
“针管”在化学实验中的妙用
郭红彩
(江苏省睢宁高级中学南校 江苏 睢宁 221200)
在化学实验中我们经常去寻找实验仪器的替代品,我发现针管在化学实验中有许多作用。原因是针管的各种规格都有、封闭性好,操作简便、节省试剂、可靠安全、污染少,针管本身透明、有刻度,便于观察。广泛用在气体制备、收集、微型实验、家庭小实验等实验中,真正做到了一器多用。有哪些作用呢?我们来看一看。
我们可以把针管的突出部位去掉后,用502胶水把小孔封好备用。优点是材料来源较广,易得,较经济,是偏远地区的学校的试管非常好的替代品;缺点是使用后长期用试管刷刷洗,易刷毛,影响观察,所以要经常更换。
对于学生来说可增加量的意识,比如知道1~2mL大约是多少,从而在平常的实验中强化了量的意识,同时也可使学生养成节俭的习惯。
比如在做氨气的喷泉实验时,只需用单孔塞子及导管,而原来胶头滴管的位置只要用带针头的针管代替即可。此操作比用胶头滴管操作简单,需要加水时,随时用随时插入,且用完又可以随时取出,清洗较方便。
(1)制备氢氧化亚铁
在一支15mL针管(去掉针头)中吸入5~8mL新制备的氢氧化钠溶液,另一支针管(带有针头)中吸入2~3mL的新制备的硫酸亚铁溶液,推动针管的活塞把新制备的硫酸亚铁溶液缓缓地注入到氢氧化钠溶液,将会看到有白色的沉淀,且持续的时间较长。如果想看到氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的过程,我们可以通过刚才的针管抽取空气注入到生成氢氧化亚铁的试管中,则会观察到预期的一系列的现象。
(2)可用于钠与水(或乙醇)的反应
取一规格为15mL的针管拔掉活塞,从活塞出加入一小块金属钠。迅速塞上活塞且下推,推至钠块处,然后装上针头,迅速吸入适量的水或乙醇,把针管竖立起来,针头斜向上,稍后把针头移向酒精灯点燃,则会看到淡蓝色的火焰。
(3)可用于甲烷与氯气的取代反应
取用20mL(也可以用10mL或15mL)的注射器及打吊针时所用的针头及针头所连的细管(最好是配套的)。把注射器的活塞抽掉,配上合适的橡胶塞,用打吊针时所用的针头及针头所连的细管连在针管的小头处,用十字夹夹住细管处。然后用排饱和食盐水的方法在针管中先后充入4/5体积的Cl2和1/5体积的CH4,用一细线把针管吊在铁架台上,把连有细管的针头放入烧杯中,在烧杯中加入水,并滴入几滴紫色石蕊试液。每个桌子上提供60W的台灯,则会观察到预期的实验现象。一段时间后打开十字夹,还会观察到喷泉实验。
(4)可用于浓氨水与浓盐酸的反应
取一硬质管,把两端配好合适的橡皮塞,用两只5毫升的针管分别抽取2毫升的浓盐酸和浓氨水,用如图所示装置
优点:此实验用量小,且在密闭容器中进行,无污染。
(5)可用于焰色反应
实验室已经准备的铂丝由于保存不善,经常做实验找不到铂丝,而临时找了铂丝的替代品即石棉网的铁丝,但铁丝生锈,且易断,即使末端绕成小圈,蘸取溶液,实验效果不佳。也有人提议采取用粉笔做实验,但配置溶液较麻烦,必须溶解在酒精中。才能做成。实验效果不佳。因此可改成用皮试用的针管(带针头的),取1mL的溶液,然后点燃酒精灯,缓缓的推出溶液,则可观察到预期的实验现象。实验结束后,洗净针管,同时用盐酸清洗针头。
取两只相同或不同的针管(规格视实验的要求而定)去掉活塞,然后用橡皮管(或打吊针的塑料管)把两针管的下面即原装针头的部位连接起来,即可自制成不同的U形管。
(1)可以用来充当电解池装置
如图所示给做好的U形管,配置好相应的塞子及相应的电极,即可电解各类电解质溶液。适用于微型实验及学生实验。
(2)可以用于制备NO及展示相关转化关系
选择一不等高的U形管(规格相差大约20mL比较好)固定好后,从高端向其中注入稀硝酸直至低端浸没铜丝,在低端加上一个分液漏斗(分液漏斗的塞子改为合适的橡胶塞),如图所示:
优点:能清楚观察到NO的真实面目,即无色气体,然后打开分液漏斗的活塞,会看到气体迅速转变为红棕色。在一个干净的针管(带有针头)中吸入蒸馏水,然后通过分液漏斗的橡胶塞,把水注入针管中,会发现红棕色的气体消失,在用针管向其中注入空气,又会观察到气体变为红棕色。
(1)代替启普发生器制备CO2气体(H2)
取100mL的针管,去掉活塞及针头,配上合适的单孔塞及导管,装满块状大理石,直接把它放在盛有大约100mL盐酸的广口烧瓶中或烧杯中,能达到随关随停。如图所示:
(2)用于实验室快速制备氯气
用一只50mL大针管(去掉针头),针头所接部位,在酒精灯烧一下封闭住。拔掉活塞,加入适量的高锰酸钾粉末,塞上合适的塞子及导管,然后用另一只针管向50mL大针管注入大约20mL的浓盐酸,即可以做相关的性质实验。
比如在氯气的制备时,末端要接一导管插入盛有的氢氧化钠溶液的烧杯中,吸收氯气防止污染;在吸收氨气时,采用的是倒置的漏斗,目的是吸收氨气,同时防倒吸。我们可采用一个50mL大针管与100mL的烧杯之间组装成一个万能的尾气吸收装置。装置如上图2中的(1)所示,只要把导管连接好,在烧杯中或广口瓶中放入对应气体的吸收液,把针管插入液面以下,则可吸收尾气。此装置的优点是:任意可吸收的气体都可采用此装置来吸收,同时对溶解度较大的物质来说,可以防倒吸,对于有毒气体用此装置,能减少气体对外的逸散,从而有效地减少环境的污染。
以上的一些小改进,在平常的实验中总结出来的,也有的是学生提供的宝贵经验,仅供各位同仁参考。
1008-0546(2011)07-0092-02
G633.8
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2011.07.044