技術文章
Technical articles某些儀器的干燥,溶液的蒸發(fā)和某些化學反應的進行等都需要加熱。加熱常用酒精燈、酒精噴燈、煤氣燈、電爐、電加熱套、恒溫箱、管式電爐及馬福爐等(如圖0-15所示)。
煤氣燈 管式爐 電爐
電加熱套 馬福爐
圖0-15 常用加熱儀器
1. 酒精燈
酒精燈的溫度通??蛇_400~500℃,酒精噴燈的溫度可達1000℃左右。點燃酒精燈需用火柴,切勿用已點燃的酒精燈直接去點燃別的酒精燈。熄滅燈焰時,切勿用嘴去吹,可將燈罩蓋上、提起,再蓋上。長時間加熱時,預先用濕布將燈身包裹,以免燈內酒精受熱大量揮發(fā)而發(fā)生危險。不用時,必須將燈罩蓋好,以免酒精揮發(fā)。
2.酒精噴燈:
常用的酒精噴燈有掛式和座式兩種。掛式噴燈的酒精貯存在懸掛于高處的貯罐內,而座式噴燈的酒精則貯存在燈座內。
使用前,先在預熱盆中注入酒精,然后點燃盆中的酒精以加熱銅制燈管。待盆中酒精將近燃完,燈管溫度足夠高時,開啟開關(逆時針轉),這時由于酒精在燈管內氣化,并與來自氣孔的空氣混合,如果用火點燃管口氣體,即可形成高溫的火焰。調解開關閥門可以控制火焰的大小。用畢后,旋緊開關,即可使燈焰熄滅。(注意:在開啟開關,點燃管口氣體以前,必須充分灼熱燈管,否則酒精不能全部氣化,而會有液態(tài)酒精由燈管噴出,可能形成“火雨”,甚至引起火災。)
掛式噴燈使用前應先開啟酒精貯罐開關,不使用時,必須將貯罐的開關關好,以免酒精漏失,甚至發(fā)生事故。
3.煤氣燈
煤氣燈(構造如圖0-16所示)是實驗室中常用的加熱裝置。煤氣(主要可燃成分是CO、H2、烴等)通過導管輸送到實驗臺上,用橡皮管將煤氣籠頭和煤氣燈相連。煤氣燃燒后的主要成分CO2和H2O是無害的,但它含有窒息性的有毒的氣體CO,因此決不可以把煤氣逸到室內。不用時,一定要注意把煤氣籠頭關緊。
1.燈管 2.空氣入口 3.煤氣入口 1.氧化焰 2.高溫區(qū)
4.螺旋針 5.煤氣入口 6.燈座 3.還原焰 4.焰心
圖0-16 煤氣燈的構造 圖0-17 正?;鹧?/span>
煤氣在空氣中燃燒不*時,部分地分解產生碳粒。火焰由于碳粒發(fā)光而成黃色,黃色火焰溫度不高。煤氣與適量空氣混合后可燃燒*生成CO2和H2O,產生正?;鹧?,這種火焰分三層(如圖0-17所示):內層為焰心,煤氣未燃燒,無色,溫度約300℃左右;中間為還原焰,由于氧氣不足,煤氣燃燒不*,火焰呈淡藍色,具有還原性,溫度較高,約1500℃左右;外層為氧化焰,這部分氧氣充足,煤氣*燃燒,火焰呈淡紫色,具有氧化性,溫度高可達1600℃左右。
強火主要用于灼燒和加工玻璃制品等。化學實驗中通常使用分層不明顯的淡蘭色火焰,它比強火的溫度略低,常稱為小火,小火用于直接加熱試管中的液體(或固體)、蒸發(fā)濃縮溶液以及干燥晶體等。
正常火焰 臨空火焰 侵入火焰
圖0-18 正?;鹧媾c不正常火焰
當煤氣和空氣的進入量過大,在點火時會出現“臨空火焰”,火焰脫離管口臨空燃燒。當空氣進入量遠大于煤氣進入量,煤氣就會在燈管內燃燒,形成“侵入火焰” (如圖0-18所示),此時燈管會發(fā)燙。應立即關閉煤氣管閥門,待燈管冷卻后,關閉空氣入口,重新點燃使用。
點燃煤氣燈的步驟:先旋轉燈管,把空氣入口關閉,劃著火柴,打開煤氣,在接近燈管口處,把煤氣燈點著,然后旋轉燈管,調節(jié)空氣進入量,至火焰成為正?;鹧妗?/span>
離開實驗室時一定要再檢查一下開關是否已關好。
五、加熱
常用的受熱容器有燒杯、燒瓶、錐形瓶、蒸發(fā)皿、坩堝、試管等。這些儀器一般不能驟熱,受熱后也不能立即與潮濕的或過冷的物體接觸,以免由于驟熱驟冷而破裂。加熱液體時,液體體積一般不應超過容器容積的一半。在加熱前必須將容器外壁擦干。
燒杯、燒瓶和錐形瓶等容積較大的儀器加熱時,必須放在石棉鐵絲網(或鐵絲網)上,否則容易因受熱不均勻而破裂。
蒸發(fā)皿、坩堝灼燒時,應放在泥三角上(如圖0-19所示),若需移動則必須用坩堝鉗夾取。
圖0-19 坩堝的加熱
加熱試管中的液體時,所盛液體的量,不應超過試管高的1/3。應使用試管夾夾住試管的上部(微熱時也可用拇指和食指持試管),試管與桌面約成60℃的傾斜,管口不能對著自己或別人,以免加熱時迸濺到臉上,造成燙傷。加熱時應先加熱液體的中上部,慢慢移動試管,熱及下部,然后不時上下移動或搖蕩試管,從而使各部分液體受熱均勻,以免管內液體因受熱不均勻局部沸騰而驟然濺出,造成燙傷。
加熱試管中的固體時,所加固體在試管中要鋪開,管口略向下傾斜,以免管口冷凝的水珠倒流進入試管的加熱處而使試管炸裂。加熱時,應先將火焰來回移動,再在盛有固體物質的部位加強熱。
當某固體物質需要高溫加熱時,可將固體放入坩堝中,用煤氣燈的氧化焰灼燒,灼燒后的坩堝要用坩堝鉗夾取。