自制固液气三态可燃物爆炸装置——万能验爆器

曾前明 陈建强

（1 江西景德镇市教研所 江西 景德镇 333000；2 江西浮梁县天保学校 江西 浮梁 333400）

一、装置设计说明

九年级化学教材安排了有关氢气、 面粉等爆炸实验，但实验室没有专用的验爆装置。 尽管有的学校自制氢气的验爆装置，或不易操作或实验安全不够。 特别是我国南方地区，空气湿度大，按教材上面粉爆炸实验成功率不高，液体可燃物爆炸实验更是空白。 可燃物爆炸，不管可燃物是气态、液态还是固态，其爆炸原理有共同点， 都是可燃物在有限空间内急剧燃烧而引发爆炸，所以把气、固、液三态可燃物的爆炸设计在一个装置中。 装置设计的关键是使可燃物充分与空气接触，并用明火引燃而爆炸。 设计难点是如何把液体在装置内瞬间 “雾化”，把固体在装置内瞬间“烟化”，特别是液体难度大，液体少了没有明显的爆炸，多了液体燃爆后，多余的液体仍会继续燃烧，很危险。 通过无数次实验，最终还是采用把可控注射器与喷头相结合的“雾化”方式做实验效果较好，且可控。 在制做过程中，我们也想把装置的外罐体做成透明的，以便学生能更直观地看到燃烧、爆炸的全过程。 可从市场找来很多透明的材料，经过一一实验，效果都不是很好。 有的耐不了高温，有的耐压不行易爆，钢化玻璃成型难，造价高，最终我们还是采用了铁罐做为外罐体。 为了进一步提高安全系数，我们在铁盖上加了安全皮带，在铁盖的上方加了安全挡杆（同时可做装置的提手用），在铁盖后方加了安全挡板，在罐体的四周加了四根防爆拉杆等。 为了使实验效果更加明显，还在主罐体的两侧各安了一个共鸣箱（同时可做储物用），目的是为了使爆炸声得到共鸣放大，以便给观察实验者留下深刻印象。

二、实验原理和目的

使可燃物迅速分散在有限空间内急剧燃烧而引发爆炸，验证可燃性固、液、气的爆炸威力。

三、实验仪器及药品

万能验爆器、打气筒、20mL 可控注射器、50mL 注射器、气囊、试管刷、燃烧匙、蜡烛、燃固体（如面粉）、可燃液体（如酒精）、可燃气体（如氢气）。

四、实验装置图

五、实验操作要点

1.气体验爆

（1）用木条点燃装置内的蜡烛并将盖子盖好轻压。

（2）用50mL 注射器从气囊中抽出约50mL 氢气，从验爆器气体入口迅速注入。 气体立即产生爆炸，验爆器的盖子被迅速掀起。

2.固体验爆

（1） 用燃烧匙将面粉放入验爆器内的大点的铝盒（粉盒）内，盖住橡胶管即可。

（2）用木条将装置内的蜡烛点燃，并将盖子盖好轻压。

（3）用打气筒从气体入口迅速注入空气。 面粉立即产生爆炸，验爆器的盖子被迅速掀起。

3.液体验爆

（1）用20mL 可控注射器吸入约20mL 酒精，再把注射器出口与液体入口管连接好，盖上粉盒盖，拿去液罐上（喷头上）的盖帽，再慢慢注入约7mL 的酒精，看见罐内喷口有少许酒精溢出则停下。

（2）用木条点燃装置内的蜡烛并将盖子盖好轻压。

（3）再迅速注入约6mL 的酒精。 雾状酒精立即产生爆炸，炸验爆器的盖子被迅速掀起。

六、装置特点

一器多用，现象明显效果好，成功率高，安全且易操作。

［1］ 张宏志. 化学趣味实验五例 ［J］. 教学仪器与实验，2008，（4）：22－23

［2］ 熊言林.化学实验研究与设计［M］.合肥：安徽人民出版社，2009

［3］ 刘知新，梁慧姝，郑长龙.化学实验论［M］.南宁：广西教育出版社，2009. 3