Сосуд с резиновой трубкой
Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов
На рисунке 116 изображены два сосуда, соединённые между собой резиновой трубкой. Такие сосуды называют сообщающимися. Лейка, чайник, кофейник — примеры сообщающихся сосудов (рис. 117). Из опыта мы знаем, что вода, налитая, например, в лейку, стоит всегда в резервуаре лейки и в боковой трубке на одном уровне.
С сообщающимися сосудами можно проделать следующий простой опыт. В начале опыта (рис. 116, а) резиновую трубку в середине зажимают и в одну из трубок наливают воду. Затем зажим открывают, и вода начинает перетекать в другую трубку до тех пор, пока поверхности воды в обеих трубках не установятся на одном уровне (рис. 116, б). Можно закрепить одну из трубок в штативе, а другую поднимать, опускать или наклонять в стороны. И в этом случае, как только жидкость успокоится, её уровни в обеих трубках будут одинаковыми (рис. 116, в).
В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне (при условии, что давление воздуха над жидкостью одинаково) (рис. 118).
Это можно обосновать следующим образом. Жидкость покоится, не перемещаясь из одного сосуда в другой (см. рис. 116). Значит, давления в обоих сосудах на любом уровне одинаковы. Жидкость в обоих сосудах одна и та же, т. е. имеет одинаковую плотность. Следовательно,
должны быть одинаковы и её высоты. Когда мы поднимаем один сосуд или доливаем в него жидкость, то давление в нём увеличивается и жидкость перемещается в другой сосуд до тех пор, пока давления не станут одинаковыми.
Примером сообщающихся сосудов могут служить шлюзы, которые воздвигают для прохода судов в обход плотин гидроэлектростанций, или каналы, соединяющие реки (рис. 122).
Если в один из сообщающихся сосудов налить жидкость одной плотности, а во второй — другой, то при равновесии уровни этих жидкостей не будут одинаковыми. И это понятно. Мы ведь знаем, что давление жидкости на дно сосуда прямо пропорционально высоте столба и плотности жидкости. А в этом случае плотности жидкостей различны, поэтому высоты столбов этих жидкостей будут различны.
При равенстве давлений высота столба жидкости с большей плотностью будет меньше высоты столба жидкости с меньшей плотностью (рис. 119).
Вопросы
1. Какие примеры сообщающихся сосудов вы можете привести?
2. Как располагаются поверхности однородной жидкости в сообщающихся сосудах?
3. Как располагаются поверхности разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах?
Упрожнение 18
1. На рисунке 120 показано водомерное стекло парового котла, где 1 — паровой котёл, 2 — краны, 3 — водомерное стекло. Объясните действие этого прибора.
2. На рисунке 121 изображён артезианский колодец в разрезе. Почва, суглинок и песок легко пропускают воду. Глина и известняк, наоборот, водонепроницаемы. Объясните действие такого колодца.
3. Докажите, что в сообщающихся сосудах высоты столбов над уровнем раздела двух разнородных жидкостей (см. рис. 119) обратно пропорциональны плотностям жидкостей.
У к а з а н и е. Используйте формулу для расчёта давления жидкости.
4. Изменится ли расположение жидкости (см. рис. 116), если правый сосуд будет шире левого; уже левого; если сосуды будут иметь разную форму?
Задание
1. Подумайте, как можно простым способом устроить фонтан где-нибудь в парке или во дворе. Начертите схему такого устройства и объясните принцип его действия. Изготовьте модель фонтана.
2. На рисунке 122, (а) дана схема устройства шлюза, а на рисунке 122, (б) — схема шлюзования судов. Рассмотрите рисунки и объясните принцип действия шлюзов. Какое явление используется в работе шлюзов?
3. В два сосуда налита вода (рис. 123). В каком сосуде давление воды на дно больше и на сколько, если h1 = 40 см, a h2 = 10 см? В каком направлении и до каких пор будет переливаться вода, если открыть кран?
Источник
Филиал МОУ «Тондошенская ООШ» «Верх-Бийская ООШ»
Урок физики 7класс
Учитель: Сивцева Маргарита .Александровна.
649151 Республика Алтай Турочакский район с. Верх-Бийск
Тема урока: «Сообщающиеся сосуды и их применение»
Цели урока: изучить сообщающиеся сосуды.
Задачи урока:
Сформировать понятие о сообщающихся сосудах и их свойствах, выяснить, как будут располагаться поверхности однородной и неоднородной жидкости в сообщающихся сосудах.
Показать широкое применение сообщающихся сосудов в быту, технике, в природе.
Уметь применять полученные знания к решению вопросов и задач.
Тип урока: Урок усвоения новых знаний.
Материально-техническое оснащение урока:
Компьютер;
Приборы:различные виды сообщающихся сосудов, две стеклянные трубки, соединенные резиновым шлангом с зажимом по середине, штатив с лапкой и муфтой, лейка, чайник.
Опорные конспекты для учащихся.
План урока
1.Организационный этап.
2.Этап подготовки учащихся к активному, сознательному усвоению знаний.
3.Этап усвоения новых знаний.
4.Этап закрепления новых знаний.
5.Домашнее задание.
Оформление доски: Тема урока закрыта.
Рисунки сообщающихся сосудов. (Приложение 1)
Ход урока
1.Организационный момент
Приветствие учащихся, раздача опорных конспектов.
2. Этап подготовки учащихся к активному, сознательному усвоению знаний.
Ответьте на вопросы:
Как обозначается давление?
Как обозначается плотность?
Какая жидкость оказывает большее давление на дно сосуда вода или керосин?
Молоко одинаковой массы налито в стакан и тарелку, где оказывается большее давление?
Будет ли создавать давление на дно чай в стакане в космосе?
Записать формулы давления, назвать физические величины, единицы их измерения.
7. У вас на столах лежат “Говорящие картинки”, под ними вы найдете вопросы, на которые вы должны дать ответ в течение одной минуты.
Какой закон проявляется на этом опыте?
Почему вода вытекает из отверстий? Из чего следует, что давление воды увеличивается с глубиной?
В трех сосудах с одинаковой площадью дна налита вода до одного уровня.
В какой сосуд налито больше воды?
Одинаково ли давление воды на дно в этих сосудах?
С одинаковой ли силой давит вода на дно этих сосудов?
В левой части сосуда над жидкостью находится воздух. Какую высоту столба жидкости следует учитывать при расчете давления на дно сосуда: H или H1?
Учитель:
В один сосуд бежит вода,
Но это, право, не беда,
Так как соседи ведь они,
И в других столько же воды.
Как называются они?
Что знаешь ты о них, скажи?
Где применяются они?
3. Этап усвоения новых знаний.
Перед вами на столе чайник, лейка, сосуды различной формы. (Приложение 2)
Как вы думаете, что общего у этих сосудов?
Как называются эти сосуды?
Учащиеся делают вывод. Сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости называются сообщающимися.
Сегодня на уроке мы будем говорить о сообщающихся сосудах.
Запишите, пожалуйста, тему урока. Учащиеся записывают тему урока в конспект. (Приложение 3)
Давайте вместе сформулируем цели урока.
Выслушивают мнения учащихся.
1. Сформировать понятие о сообщающихся сосудах и их свойствах, выяснить, как будут располагаться поверхности однородной и неоднородной жидкости в сообщающихся сосудах.
2. Показать широкое применение сообщающихся сосудов в быту, технике, в природе.
3. Уметь применять полученные знания к решению вопросов и задач.
С сообщающимися сосудами проведем опыт. Возьмем две стеклянные трубки, соединенные резиновой трубкой между собой. Резиновую трубку в середине зажмем. Наливаем воду в каждый колено сосуда. (Демонстрация опыта)
Будет ли переливаться жидкость из одного сосуда в другой, если открыть зажим? Почему? (Выслушивают ответы)
Давайте проверим. (Открывают зажим)
Видите жидкость стала перетекать. Почему?
Жидкость установиться в обоих сосудах на одном уровне.
Как поведет себя жидкость, если одну из трубок поднять?
Жидкость установиться в обоих сосудах на одном уровне.
Как поведет себя жидкость, если одну из трубок опустить?
Жидкость установиться в обоих сосудах на одном уровне.
А что можно сказать об уровнях жидкости в обоих коленах сообщающихся сосудов, если движения жидкости в ней нет?
В покоящейся жидкости уровни будут одинаковы.
Давайте сформулируем вывод:
В сообщающихся сосудах свободная поверхность покоящейся жидкости находится на одном уровне. Отметьте уровень жидкости на первом рисунке в своем конспекте. (Приложение 3)
А можно теоретически доказать это?
Мы знаем, что на одном и том же уровне по закону Паскаля давление во всех точках жидкости одинаковое, т.е. р1=р2. Давление p1=gh1 и p2=gh2. Приравниваем их gh1=gh2. Сократим общие множители g и получим h1=h2, что и требовалось доказать.
Запишите вывод. Учащиеся записывают выводы в конспекте. (Приложение 3)
Зависит ли положение уровня жидкости в сообщающихся сосудах от ширины сосуда? Давайте это проверим на опыте. Для этого нальем воду в эти сосуды. (Опыт с сосудами разной ширины.)
Какой вывод можно сделать?
На основании опыта учащиеся делают вывод: в сосудах любой ширины однородная жидкость устанавливается на одном уровне.
Сделайте соответствующие пометки на втором рисунке. Учащиеся отмечают уровень жидкости на втором рисунке. (Приложение 3)
Зависит ли положение уровня жидкости в сообщающихся сосудах от формы сосуда?
Учащиеся продолжают работать с сосудами разной формы. ( Опыт с сосудами разной формы)
Какой вывод вы можете сделать? На основании опыта учащиеся делают вывод: в сосудах любой формы однородная жидкость устанавливается на одном уровне.
Сделайте соответствующее обозначение на третьем рисунке. Учащиеся отмечают уровень жидкости на третьем рисунке. (Приложение 3)
А если мы в сообщающиеся сосуды нальем две несмешивающиеся жидкости разной плотности. Будут ли они располагаться на одном уровне? Один сосуд заполняется водой, другой маслом.
Какой вывод вы можете сделать: высоты столбов разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах разная. Почему?
Высоты столбов разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах обратно пропорциональны их плотностям. По закону Паскаля р1=р2. Давление p1=1gh1 и p2=2gh2. Отсюда 1gh1=2gh2
т.е. h1: h2=2:1
Запишите этот вывод. (Приложение 3)
А теперь, попытайтесь определить неизвестное вещество, налитое в сообщающийся сосуд, если известно, что в левом колене вода. Не забывайте, что задача должна быть оформлена в опорном конспекте. (На столе находятся линейка, таблица плотностей, сосуды с разными жидкостями) Что же за вещество налито у вас в сообщающихся сосудах? В конце работы учащиеся дают ответ, на вопрос, что за вещество налито у них в сообщающиеся сосуды. (Приложение3)
А сейчас послушайте сообщения о практическом применении сообщающихся сосудов.
1. Свойства сообщающихся сосудов. (Приложение 4)
2. Артезианский колодец. (Приложение 4,слайд1)
3. Природный сообщающийся сосуд. (Приложение 4, слайд2)
4. Шлюзы. (Приложение 4, слайд3)
Спасибо, ребята. Ваши сообщения были интересными.
4. Этап закрепления новых знаний.
Вы должны вписать в таблицу ответов буквы, соответствующие верному ответу на каждый вопрос. Учащиеся работают с тестами. (Приложение 5)
Какое слово шифр вы получили? Правильно, “Паскаль”. Выполните тест на «3», «4» или на «5».
И
Понял, но товарищу объяснить не могу.
Понял, могу объяснить.
прежде чем сказать всем спасибо и до свидания, прошу оценить свою работу на уроке. Рефлексия. Разместите цветные кружочки на «Лестнице знаний»
Много вопросов из темы непонятно
5.Домашнее задание. §39 Подумайте, как можно построить фонтан, начертите схему такого устройства и объясните его действие.
Приложение №1
Приложение №2
Приложение №3
Тема: «___________________________________ сосуды»
Сосуды____________________________________________________________________________________________________________________________называются__________________
Однородная жидкость
Вывод:
Разнородная жидкость
Вывод:
Определите неизвестное вещество, налитое в сообщающийся сосуд, если известно, что в левом колене вода.
Дано:
h1= м
h2= м
ρ1=1000 кг/м3
Решение.
ρ1h1=ρ2h2
ρ2 – ?
Ответ:
А) ρ=13600 кг/м3 – ртуть; Б) ρ=1000 кг/м3 – вода; В) ρ=930 кг/ м3 растительное масло
Приложение №4
Применение сообщающихся сосудов
1.Свойства сообщающихся сосудов, в которых вода стремится занять положение с одинаковым уровнем в разных частях сосуда, издревле используются человеком. Каждый день мы пользуемся тем, что вода в чайнике и его носике находится на одном горизонтальном уровне. При медленном наклоне чайника этот уровень не меняется, в результате вода из носика начинает выливаться.
В современных электрических чайниках нет длинного носика, но часто имеется указатель уровня воды, который также представляет собой колено сообщающегося сосуда, в котором плавает на поверхности яркий индикатор.
2. Артезианский колодец.
Действие артезианского колодца основано на принципе сообщающихся сосудов. Местоположение скважины колодца выбирают в самой нижней точке ландшафта, по которому текут подземные воды. По принципу сообщающихся сосудов вода начинает подниматься по скважине. (Слайд 1)
3. Природный сообщающийся сосуд
На материках существуют участки, расположенные ниже уровня моря. Моря и находящиеся на одном уровне с ними низменности суши образуют сообщающиеся сосуды. Вода пытается выровнять уровни в двух сосудах, вот почему в областях, расположенных ниже уровня моря, очень сыро. Мертвое море является самым низким участком суши (392 м ниже уровня мирового океана). (Слайд 2)
4
. Шлюзы (лифт для кораблей)
Шлюзы – камеры, расположенные между водоемами с различными уровнями воды.
Шлюзы позволяют теплоходу перейти из одного водоема в другой, лежащий выше или ниже уровня первого водоема. Судоходные каналы с применением шлюзов связали внутренние водоемы европейской части России с морями: Чебоксарский шлюз, Шекснинский шлюз и др.
По шлюзам Панамского канала суда могут одновременно проходить в обе стороны. На Панамском канале 2 каскада шлюзов. (Слайд 3)
Чебоксарский канал
Панамский канал
Панамский канал 
Приложение № 5
1
Какие сосуды являются сообщающимися?
М П
2
Какой кофейник вместит больше кофе?
О А
3
Будет ли перетекать жидкость из одного сосуда в другой, если открыть кран?
Т – нет;
С – да;
Р – не всегда.
4
В каком колене находится пресная, а в каком соленая вода?
Л – слева соленая, справа пресная;
К – слева пресная, справа соленая.
5
В каком из сообщающихся сосудов уровень жидкости изображен неверно?
I –О;
II – У;
III – А;
IV – И.
6
Какой отметке соответствует уровень жидкости в левом сосуде?
7
На каком рисунке изображены сообщающиеся сосуды?
Ы Ь Ъ
Ключевое слово:
на «3».
1). Можно ли заполнить доверху
сосуды №1, №2, №3?
А) 1 можно.
Б) 2 можно.
В) 3 можно.
2). В каком колене трубки находится менее плотная жидкость?
А) в правом Б) в левом
В) плотность жидкостей одинакова.
3). Приведите примеры сообщающихся сосудов в быту и технике.
( стр. 95-96 учебника )
на «4».
Два сосуда соединены резиновой трубкой с краном
и наполнены жидкостью. Левый сосуд керосином, правый водой.
1). В каком сосуде давление на кран больше?
А) в левом Б) в правом В) одинаково.
2). Будет ли переливаться жидкость, если открыть кран?
А) А) будет из левого сосуда в правый.
Б) будет из правого сосуда в левый.
В) не будет.
3). Приведите примеры сообщающихся сосудов в быту и технике.
на «5».
2). Одинаковы ли давления в сообщающихся сосудах
на уровне ВГ.
А) одинаково. Б) в левом колене больше. В) в правом колене больше.
3). Объясните принцип действия технических устройств. В сообщающиеся сосуды в одно колено налита вода, в другое керосин.
1) В каком колене находится вода?
А) в колене В Б) колене Г
Используемая литература:
А. В. Перышкин, Учебник «Физика, 7 класс» издательство «Дрофа», 2011г.
Интернет-ресурсы
Картинки – images.yandex.ru
Источник
Склянки Вульфа (с двумя или тремя горлами) служат для тех же целей, что и склянки Дрекселя. Эти склянки можно также применять в качестве реакционных сосудов при получении газообразных продуктов и в качестве предохранительного сосуда при водоструйных насосах.
Склянки Вульфа (рис. 75) большой емкости можно использовать для хранения титрованных растворов.
Иногда склянки Вульфа имеют в нижней части тубус.
Склянки Тищенко (рис. 76) отличаются от склянок Вульфа тем, что внутри имеют перегородку, делящую склянку на две сообщающиеся между собой части. Есть два типа склянок Тищенко: для жидкостей и для твердых тел. У склянок для жидкостей внутренняя перегородка доходит до дна и обе половины сообщаются при помощи отверстия в середине перегородки у самогф дна. В склянках для твердых тел перегородка немного не доходит до пробки, которая служит дном.
Склянки Тищенко служат для промывания и высуши» вания газов. Для этого в склянку наливают не более чем на промывную или высушивающую жидкость.
Рис. 75. Склянки Вульфа.
Рис. 76. Склянки Тищенко: а —для жидких поглотителей; б —для твердых поглотителей.
Иногда склянки Тищенко применяют в качестве предохранительных склянок при вакуум-насосах, но для этой цели они менее удобны, чем склянки Вульфа.
Промывалка Хюбнера для газов (рис. 77). Промы-валка состоит из основного корпуса, внутри которого находится сосуд 1, содержащий промывную жидкость. Промывная жидкость при помощи сифона может переливаться в части 2 и 3 прибора. Газ через боковой патрубок поступает в часть 2 и через отверстия 4 в часть 3, но может также пройти из части 3 в часть 2 В обоих случаях высота столба жидкости в сифоне показывает среднее давление в последующей аппаратуре.
Редуктор Джонса. Для восстановления того или иного элемента до низших степеней валентности раствор пропускают через слой подходящего гранулированного металла или амальгамы, помещенных в стеклянную трубку. Обычно для проведения этого процесса применяют редуктор Джонса (рис. 78). Редуктор состоит из стеклянной трубки диаметром 18—20 мм и длиной 35—55 см, в нижней части ее имеется стеклянный кран.
Выше крана внутри трубки помещают фарфоровый перфорированный диск, затем немного стеклянной ваты для предупреждения засорения стеклянного крана восстановителем. Конец трубки вставлен в резиновую пробку, закрывающую горло колбы для фильтрования соответствующей емкости (обычно 500 мл). Колба присоединена в вакуум-насосу. Стеклянную трубку редуктора перед использованием заполняют дистиллированной водой и постепенно, мелкими порциями, вносят в нее нужное количество выбранного твердого восстановителя, уплотняя его стеклянной палочкой. Нужно заботиться о том, чтобы в промежутках между зернами твердого восстановителя не оставался воздух. Слой твердого восстановителя в редукционной бюретке обычно не превышает 30 см.
В качестве твердых восстановителей применяют амальгамированный цинк, металлические кадмий, висмут и др.
Рис. 77. Промывалка Хюбнера.
Рис. 78. Редуктор Джонса.
Для предупреждения окисления твердых восстановителей трубку оставляют наполненной водой и закрывают пробкой. Перед употреблением восстановитель промывают несколько раз (не менее 4 раз, лучше больше) 2 н. раствором серной кислоты, применяя каждый раз 25— 30 мл жидкости.
Нужно следить за тем, чтобы уровень жидкости в трубке всегда был на 3—4 мм выше слоя восстановителя. Это необходимо для предупреждения попадания пузырьков воздуха между зернами твердого восстановителя. Количество восстановителя, заполняющего трубку, бывает достаточно на несколько десятков (30—50) определений, что зависит от концентрации восстанавливаемого иона в исследуемом растворе.
Скорость пропускания исследуемого раствора через слой твердого восстановителя регулируют стеклянным краном и устанавливают опытным путем, т. е. проверкой пропущенной через восстановитель жидкости на восстанавливаемый ион. Для этого достаточно взять каплю жидкости и проделать с ней качественную реакцию на окисленную форму иона. Если этот ион обнаруживается, жидкость снова пропускают через редукционную бюретку. Обычно раствор пропускают со скоростью около 10 мл/мин.
После восстановления твердый восстановитель промывают 5—6 раз 2 н. раствором серной кислоты, применяя каждый раз не более 30 мл жидкости, а затем один раз таким же количеством воды.
Раствор, вытекающий из редукционной бюретки, собирают в коническую колбу. Более удобны редукторы Джонса, у которых вместо фарфорового перфорированного диска в трубку вплавлен крупнопористый фильтр из прессованного стекла.
Аппарат Киппа (рис. 79) служит для получения двуокиси углерода, сероводорода и других газов. Нижняя часть аппарата состоит из широкого резервуара / (у некоторых аппаратов этот резервуар имеет тубус); над ним находится шарообразное расширение 2, имеющее тубус 3 для отвода газа; верхняя часть аппарата представляет собой грушевидную воронку 5. Верхнюю часть прибора вставляют в нижнюю через горло 4 шарообразного расширения 2. В этом месте верхняя часть аппарата Киппа притерта к нижней.
Для того чтобы зарядить аппарат Киппа, поступают следующим образом.
Сначала вынимают резиновую пробку из тубуса 3 и через него в среднюю расширенную часть 2 аппарата вводят вещество, служащее для получения газа (мрамор — для получения двуокиси углерода, сернистое железо — для получения сероводорода, цинк — для получения водорода и т. д.). Куски насыпаемого твердого вещества должны быть не менее 1 см3, но и не очень большими. (Пользоваться порошком не рекомендуется, так как при этом слишком бурно выделяется газ и возможен прорыв его через верхнюю часть.) В тубус 3 вставляют резиновую пробку, снабженную трубкой со стеклянным краном. Затем в аппарат, открыв газоотводный кран тубуса 3, наливают через горло 6 тот или иной раствор (например, разбавленный раствор соляной’кислоты при получении двуокиси углерода, сероводорода или водорода). Жидкость наливают в таком количестве, чтобы уровень ее (при открытом газоотводном кране) достигал половины верхнего шарообразного расширения нижней части. Пропускают газ в течение 5—10 мин, чтобы вытеснить воздух из аппарата, после чего закрывают газоотводный кран, а в горло 6 вставляют предохранительную воронку 7. Газоотводную трубку тубуса 3 соединяют с тем прибором, куда нужно пропускать газ.
Пока край закрыт, выделяющийся газ вытесняет кислоту из шарообразного расширения аппарата и последний перестает работать.
Рис. 79. Аппарат Киппа: 1 — резервуар; 2 — шарообразное расширение; 3 — тубус для отвода газа; 4 — горло шарообразного расширения; S — грушевидная воронка; 6 — горло воронки; 7 —предо-хранительная воронка.
Если же открыть газоотводный кран, кислота вновь попадает в резервуар с мрамором или с другим веществом и аппарат начинает работать. Аппарат периодически очищают, заряжают его свежими веществом и кислотой. При очистке аппарата, когда из него удалены кислота и куски непрореагиро-вавшего вещества, его следует промыть водой. При разборке (проводить которую нужно под тягой) у обычных аппаратов вначале вынимают предохранительную воронку и аппарат закрывают резиновой пробкой. После этого вынимают верхнюю часть, осторожно поворачивая ее вокруг оси; необходимо иметь наготове какой-либо сосуд, в который выливают кислоту, содержащуюся в вынимаемой верхней части аппарата Киппа. Далее, повернув нижнюю часть аппарата, высыпают из нее вещество, служившее для получения того или иного газа, и выливают кислоту в заранее приготовленную посуду. Только после этого аппарат промывают водой.
Для разборки аппаратов с тубусом в нижнем резервуаре сперва открывают тубус нижней широкой части аппарата и сливают через него кислоту; затем споласкивают сосуд водой и, если нужно, разбирают весь аппа-. рат. Когда ограничиваются только сменой кислоты, то после ополаскивания сосуда водой тубус снова плотно закрывают, привязывают пробку и через горло 6 наливают свежий раствор кислоты.
Выделяющийся из аппарата Киппа газ может захватывать мелкие капли кислоты и частицы твердого вещества (например, FeS при получении H2S, мрамор при получении СОг и пр.), поэтому газ для промывания следует пропускать через предохранительную склянку Вульфа, в которую наливают воду. Эта буферная скляика может быть соединена с другой склянкой для высушивания. Для этой же цели можно применять и газопромыватели.
Аппараты Киппа бывают различных размеров. Однако они мало удобны, когда требуются небольшие количества газов; поэтому для работы по микро- или полумикроанализу для получения газов применяют другие, упрощенные аппараты, работа которых построена по принципу работы аппарата Киппа.
С упрощенным аппаратом (рис. 80) можно работать без тяги, так как количество газа, получаемое с его помощью, очень невелико. Чтобы собрать и зарядить прибор, сначала в прорези пробки 4 вставляют трубки 6 и 7 и конец трубки 6 вставляют в пробку 2 (пробки следует подобрать заранее). В трубку 1 (или в пробирку с отрезанным дном) помещают немного чистого асбеста или стеклянной ваты и кладут на них несколько кусочков вещества, служащего для получения газа, закрывают пробирку пробкой 2 и открывают кран 5. В чистый пустой цилиндр 3 наливают 10%-ную соляную кислоту, которая должна занимать не больше 2/з и не меньше ‘/з объема цилиндра.
Рис. 80. Прибор для получения малых количеств газа: 1 — трубка или пробирка с отрезанным дном; 2, 4— пробки; 3 — цилиндр; 5— кран; 6. 7 — газоотводные трубки.
Рис. 81. Микрогенератор для получения газа: 1 — резиновая пробка; 2 — пробирка; 3 — куски Fe3; 4 — стеклянная палочка с расплющенным концам.
Пробирку опускают в цилиндр с кислотой (при этом кран 5 должен быть открытым) и, как только начнется выделение газа, кран 5 закрывают. Выделяющийся газ вытеснит всю кислоту из пробирки в цилиндр. Если газа выделится очень много, он будет проходить через слой жидкости в цилиндре и выходить наружу через трубку 7. Таким образом, давление газа в пробирке уравновесится с наружным. При открывании крана 5 кислота из цилиндра снова поступает в пробирку и выделение газа возобновляется. Выделяющийся газ выходит из прибора по трубке 6.
Микрогенератор (рис. 81) для получения газа можно сделать из пробирки диаметром 20 мм. Внутрь эт®й пробирки вставляют другую на резиновой пробке. У внутренней пробирки в донной части сделано одно широкое или несколько мелких отверстий. Внутрь этой пробирки, помещают кусок стеклянной палочки с расплющенным концом. На эту палочку кладут куски твердого вещества, например сернистого железа. Кислота наливается в широкую пробирку. Образующийся газ отводится по трубке, снабженной краном или зажимом Мора, который открывают только тогда, когда нужно получить газ.
Капельницы (рис. 82) — сосуды для жидкостей, расходуемых по каплям. Наибольшим распространением пользуются: капельницы, снабженные стеклянной пробкой* с желобком, через который жидкость может вытекать каплями; капельницы, в пробку которых вставляют маленькую пипетку, снабженную резиновым баллоном; капельницы, в пробку которых вставляют оплавленную стеклянную палочку.
При выборе капельниц для лаборатории предпочтение следует отдавать капельницам второго типа, так как они являются наиболее удобными. При отсутствии готовой капельницы ее можно изготовить самому. К склянке емкостью не более 50 мл подбирают резиновую пробку, в которую вставляют вытянутую из стеклянной трубки пипетку. Суженная часть пипетки должна доходить почти до дна склянки и иметь внутренний диаметр на конце не меньше 1 мм. Над пробкой пипетка должна выступать не менее чем на 1,5—2 см. На этот выступающий конец надевают маленький резиновый баллончик или кусочек резиновой трубки длиной 3—5 см, верхний конец которой закрывают кусочком стеклянной палочки.
Капельные палочки. Это — изогнутые стеклянные палочки (рис. 83), при помощи которых можно выливать каплями жидкость из сосуда любой формы. Изменяя диаметр палочки, можно получать капли различного размера.
Хлоркальциевые трубки (рис. 84) применяют для предохранения различных веществ и растворов от попадания в них нежелательных примесей из воздуха, как, например, паров воды, двуокиси углерода и пр.
Сосуд с титрованным раствором щелочи для предохранения ее от действия двуокиси углерода обычно снабжают хлоркальциевой трубкой, наполненной кусками аскарита или натронной извести. Если нужно предохранить содержимое сосуда от попадания паров воды, То хлоркальциевую трубку наполняют прокаленным ан-Гидроном или хлористым кальцием.
Рис. 82. Капельницы.
Рис. 83. Капельная палочка.
Для наполнения простой хлоркальциевой трубки (рис. 85) прежде всего в шарообразную часть ее кладут чистую вату так, чтобы она заполнила шарик не менее чем на половину. Затем насыпают поглотительное вещество (поглотитель) в виде зерен величиной с горошину, крупные куски применять не следует, так как адсорбирующая поверхность у них относительно меньше. Насыпанный слой поглотителя должен не доходить до конца трубки на 1—1,5 см. Сверху кладут небольшой слой чистой ваты и хлоркальциевую трубку закрывают пробкой, в которую вставлена небольшая стеклянная трубка.
Нужно помнить, что нельзя набивать туго ни вату, ни поглотитель, которым наполняют трубку. Хлоркальциевую трубку присоединяют к сосуду при помощи резиновой трубки. Хлористый кальций для заполнения трубки берут только свежепрокаленный. Хлористый кальций и патронную известь следует менять не реже чем один раз в полгода (в зависимости от условий применения трубки).
Для поглощения паров воды лучше применять Mg(ClО4)2 (ангидрон), являющийся лучшим водопоглощающим соединением. Для поглощения двуокиси углерода чаще всего применяют аскарит. Он поглощает в 5—10 раз больше СОг, чем натронная известь. Недостатком аскарита является то, что при поглощении СОг он набухает, что может привести к закупориванию трубки. В таком случае раскаленной иглой или раскаленным шилом прокалывают образовавшийся твердый слой аскарита, он плавится, и в нем образуется канал. Трубкой с аскаритом можно пользоваться до тех пор, пока он не побелеет на конце, обращенном к прибору.
Отработанный аскарит удаляют из трубки растворением, но не механически. Трубки с аскаритом помещают в теплую воду, время от времени перемешивая ее и меняя. Растворение ускоряется, если применять не воду, а растворы соляной кислоты, однако это может привести к растрескиванию трубки.
Переходные оливы (рис. 86)— стеклянные трубки, на концах которых сделан ряд утолщений с убывающими диаметрами, предназначенные для соединения резиновых трубок различного диаметра.
Посуда специального назначения (1 2 3 4)
К оглавлению
см. также
- Стеклянная посуда (1 2 3)
- Посуда специального назначения (1 2 3 4)
- Лабораторная стеклянная посуда с нормальными шлифами
- Мерная посуда
- Проверка калиброванной посуды
- Несколько замечаний о сортах стекла
- Химическая посуда из новых материалов
- Фарфоровая и высокоогнеупорная посуда
- Фарфоровая посуда
- Высокоогнеупориая посуда
- Кварцевая посуда
- Металлическое оборудование
- Лабораторный инструментарий
Источник