中学化学实验微型抽气装置

广西壮族自治区南宁市横县中学(530300) 陈郁政

1 中学化学实验微型抽气装置设计背景

在中学阶段不少化学实验会使用或产生有毒有害的气体(比如铁在氯气中的燃烧、硝酸与铜的反应等实验)，在实验过程中不可避免地会有气体的泄露，从而造成空气污染以及对人体的伤害。而在相关的防护上，一方面，很多中学化学实验室特别是农村中学化学实验室没有安装通风橱、排气扇等设备；另一方面，教师在教室进行演示实验时也没有防护设备，往往造成实验时呛鼻子、刺眼睛还要忍着上课的情况。为了解决中学化学实验过程中有毒有害气体的泄露问题，笔者设计制作了一款微型抽气装置，用来吸收有毒有害气体。

2 装置的组装

2.1 装置组装所需材料

娃哈哈纯净水瓶、5 V低压直流电4 cm×4 cm双滚珠暴力风机(带USB插头)、金属鹅颈管(外牙10 mm)、铝合金双头工字夹(内牙10 mm)、橡皮管、集气瓶、双孔橡胶塞、10cm长玻璃管、海绵、热熔胶枪、热熔胶棒、铁架台、铁夹、小刀、带10 mm钻头的手持电钻、充电宝。

2.2 装置组装方法

2.2.1 组装方案一

(1)将空的娃哈哈纯净水瓶用小刀拦腰切开，留下带瓶盖的部分备用。

(2)用热熔胶枪将双滚珠暴力风机粘在纯净水瓶内部。

(3)用手电钻在水瓶盖上打2个孔，其中一个孔插入金属鹅颈管，并用螺母进行紧固，另一个孔插入橡皮管，并用热熔胶枪粘牢接口处。

(4)将金属鹅颈管另一端夹持在铁架台上。

(5)将橡皮管另一端穿过双孔橡胶塞，插入海绵中并用热熔胶枪粘牢。

(6)将玻璃管插入双孔橡胶塞的另一个孔中。

(7)在集气瓶中装入合适的吸收液，盖上橡胶塞，风机插上电源即完成抽气装置的组装，效果图如图1所示。

2.2.2 组装方案二

组装方案二与方案一是大体相似的，不同之处在于金属鹅颈管不是夹持在铁架台上，而是将金属鹅颈管的一端与铝合金双头工字夹连接，然后再将装置夹持在桌子边缘，效果图如图2所示。

3 装置的使用(以铁在氯气中的燃烧实验为例)

按照方案二组装好装置后，将其夹紧固定在桌子边缘处，然后在集气瓶中加入氢氧化钠溶液作为吸收液。取一集满氯气的集气瓶(瓶内底部装少许水或者沙子，瓶口用玻片盖住)放在桌子上，调整风机的位置使其靠近瓶口，插上电源使风机运转，然后将加热后的铁丝插入氯气瓶中，此时从集气瓶中泄露出来的氯气会被风机吸入并通过橡皮管排出与氢氧化钠吸收液接触吸收，避免了氯气的泄露。

装置使用效果图如图3所示。

4 装置的用途及特点

本文所述中学化学实验微型抽气装置，配件易得，组装方便，5 V低压直流电双滚珠暴力风机吸力强，能够有效抽吸实验过程中泄露出来的有毒有害气体并通入相应的吸收液中进行无害化处理。风机通过USB插头连接充电宝即可工作，使用方便。装置中使用的金属鹅颈管能够任意弯曲，可以方便调整风机至合适的位置，同时金属鹅颈管根据实际的使用环境，即能够通过铁架台夹持，也能与铝合金双头工字夹连接，然后夹持固定在桌子边缘，使得抽气装置的灵活性、实用性大大增强。