微型化學實驗簡介
微型化學實驗祭椰,是20世紀80年代興起的一種化學實驗的新方法和新技術瘪弓。微型化學實驗是指 “以微小量的試劑,在微型化的儀器裝置中進行的化學實驗”呵哨,其藥品的用量約是常規(guī)實驗的數十分之一至千分之一择同。
微型化學實驗不是常規(guī)實驗的簡單微縮两入,也不是對常規(guī)實驗的補充,而是在綠色化學思想指導下敲才,用預防化學污染的新思想裹纳、新方法和新技術對常規(guī)實驗進行改革和發(fā)展的必然結果,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在化學實驗中的具體體現紧武。
配套微型實驗儀器
“中學化學微型實驗儀器箱(ML-Ⅱ)”剃氧,儀器精巧新穎、配置合理阻星、組裝靈活朋鞍,具有較強實用性。
ML-Ⅱ微型化學儀器具體如下特點
? (1) 儀器具有多功能性妥箕,能以不多的儀器種類和數量獲得較多的實驗用途滥酥。
(2) 儀器連接部位采用簡易標準接口(非磨口)設計(專利號:0125856 8.8 ;ZL20152023386.0)畦幢,但又具有與磨口儀器一樣組裝方便的特點坎吻。
(3) 儀器組裝成的具有啟普原理的微型氣體發(fā)生器(專利號:0125856 9.6),兼有固-液反應宇葱、液-液反應和固-固反應等多種用途瘦真。
? (4) 儀器在加熱防液體倒吸和噴液方面有較佳的效果(專利號:ZL20152 0235088.5),能夠有效地保證學生在實驗操作時的安全性和成功率贝搁。
(5) 微型實驗操作臺為雙柱子配置(專利號:01258570.X)吗氏,可根據需要取舍,能方便地安裝較為復雜的化學實驗裝置雷逆。配套的儀器夾為不銹鋼彈簧式設計,使用時不需旋螺母固定污尉,易裝膀哲、易調、易拆卸被碗。
(6) 便攜式塑料儀器箱(24cm×13cm×11cm)某宪,盛裝全部玻璃儀器及實驗操作臺,體積小锐朴,使用方便兴喂,攜帶和保管便利。? ?
儀器體積小,功能性與實用性集于一體衣迷,符合科學原理畏鼓,形成特色『耍可以作為學生的學具實現人手一套云矫,能在普通課堂上邊授課邊實驗,進行探究性教學汗菜。也可以在課外和家庭中隨時進行科學探究让禀。使以學生為“主體”的各種學習活動得以開展,從根本上改變了傳統(tǒng)實驗教學模式陨界,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的人才創(chuàng)造條件巡揍,為基礎教育課程改革提供了強有力的課程資源。
微型實驗常用儀器介紹
ML-Ⅱ微型實驗儀器各部件的名稱菌瘪、用途和使用注意事項等介紹
儀器的組裝與使用
1. 微型儀器的連接
(1) 套乳膠管連接法?
微型儀器的簡易標準接口分別由統(tǒng)一管徑的玻璃儀器外接口(A)和內接口(B)組成(見表1儀器圖中的A吼肥、B),其中內接口(B)的管壁吹制成稍比外接口(A)內徑小且有一定錐度的球狀麻车。儀器連接時缀皱,先在需要連接儀器的內接口(B)處(用水使之潤滑),套上一段長約1.5 cm~2 cm的乳膠管(規(guī)格:4×6 mm)动猬,然后再插入到需連接的另一儀器的外接口(A)處啤斗,利用乳膠管的彈性使兩儀器能緊密連接,如圖4所示赁咙。
(2) 通孔連接塞連接法?
? 將需要連接儀器的內接口(B)處(或與內接口直徑相類似的部位處)钮莲,穿過通孔連接塞的中間通孔,然后把通孔連接塞的斜口端(或塞冠端)彼水,塞在需連接的另一儀器的外接口(A)處崔拥,而實現兩儀器的緊密連接,如圖5凤覆、圖6所示链瓦。
2. 操作臺與儀器夾
操作臺配套齊全,操作方便盯桦、結構簡單慈俯、所占空間小。主鐵夾和儀器夾全部用彈簧夾代替螺母拥峦,裝拆方便贴膘、調節(jié)靈活,能滿足安裝各種微型化學實驗裝置的需要略号。
(1) 操作臺?
操作臺由底座和兩根支柱組成刑峡,底座有兩個插孔洋闽,支柱用插孔式安裝固定,能同時插上雙支柱突梦,使較復雜的實驗裝置能固定在同一操作臺上進行實驗诫舅。可以根據實驗裝置的復雜程度選擇單柱或雙柱組成操作臺阳似。
(2) 主鐵夾
? 主鐵夾由圓圈狀把柄的大鐵夾與垂直方向的小鐵夾構成骚勘。大夾用來夾住操作臺的支柱,可沿支柱任意旋轉360°撮奏,能上下滑動俏讹,以調節(jié)所夾儀器的角度與高度。其垂直的小夾用來固定儀器夾畜吊,它們也可以在小夾上作360°旋轉泽疆。大夾把柄上的兩個圓圈狀可以放置小試管、具支試管等儀器玲献,如圖7所示殉疼。
(3) 儀器夾
儀器夾的夾柄為圓柱狀,將其固定在主鐵夾的垂直小夾上捌年,能繞柄軸旋轉360°瓢娜,從不同角度夾持各種儀器。也可用手拿著圓柱柄礼预,夾持試管進行加熱操作眠砾。
3. 實驗裝置與組裝
(1) 試管架的組裝
試管架可以由主鐵夾與操作臺組成,如圖8所示托酸。能同時放置4支小試管褒颈,方便進行化學性質的對比實驗,有利于對小而輕的儀器進行固定操作而避免翻倒励堡。
(2) 洗氣裝置的組裝
① 用直角形通氣管和裝有小許洗滌劑的側泡具支試管(或球形具支試管)可組裝為一個洗氣裝置(見圖4)谷丸。
② 用裝有小許洗滌劑的雙球V形管,連接在氣體的出口處应结,可組裝成一個尾氣吸收裝置(見圖6)刨疼,并能有效防止液體的噴出和倒吸現象。
(3) 微型氣體發(fā)生器
微型氣體發(fā)生器可由U形管摊趾、內套管币狠、球形具支試管、滴管等儀器組裝而成砾层。該氣體發(fā)生器可以作為液體-固體、液體-液體贱案、固體-固體等各類型的試劑反應來制取氣體肛炮,也可以進行明火加熱止吐。
? ① 啟普原理的氣體制備裝置:由U形管和內套管(底部有小孔)兩儀器組成,裝置如圖9所示侨糟。將顆粒狀的固體反應物放置在內套管中碍扔,然后往U形管里加液體試劑至剛浸到內套管里的固體處,在U形管的粗管端塞上膠塞(注:U形管的細管端不能塞膠塞秕重,否則將不能有啟普 原理的作用)不同,即可進行液-固反應制取氣體。當要暫時停止制氣時溶耘,關閉止水夾二拐,因U形管的粗端內壓力增大,將液體試劑從內套管的底部小孔處排出而與固體試劑分離凳兵,以達到終止反應百新。當要繼續(xù)反應時,再打開止水夾使大氣壓從U形管的細管端把液體試劑壓回到粗管端庐扫,讓液體試劑與固體試劑接觸繼續(xù)反應而制取氣體饭望。該裝置具有啟普發(fā)生器的功能,在實驗中可以使反應隨時開始與停止形庭。
② 通過滴管加液的氣體制備裝置:在圖10(a)和(b)所示的微型氣體制備裝置中铅辞,加入一種固態(tài)或液態(tài)反應物于U形管或球形具支試管內,再用滴管吸取另一液體反應物萨醒,然后插在U形管的細管端或球形具支試管里斟珊,根據實驗需要,控制膠頭滴管滴下一定量的液體反應物验靡,使兩種反應試劑接觸而進行液體-固體或液體-液體反應制取氣體倍宾。
? 4.多用滴管?
多用滴管由有彈性的聚乙烯吹塑而成,質地柔軟胜嗓,易彎曲高职,是一個圓筒形具有彈性的吸泡連接一根細長徑管構成,如圖11所示辞州。多用滴管具有許多功能怔锌,在實驗中根據需要可以靈活應用。
(1) 作為移取工具
多用滴管可用于吸取液體也可以滴加液體变过,具有滴管的功能埃元。多用滴管的吸泡和徑管連體,不易漏氣漏液媚狰,且可以密封岛杀,能方便地取用液體試劑。
(2) 作儲液儲氣容器
多用滴管吸入液體(裝滿約3 mL)崭孤,貼上標簽可作儲存容器來使用类嗤,如圖12所示糊肠,少量氣體也可用吸泡暫時儲存。根據需要可以在徑管口上遗锣,套著一個自制的蓋子來密封货裹。也可采取將徑管口放在酒精燈的火焰上燒軟,然后用鑷子壓扁進行熔封精偿,當要使用試劑時弧圆,再用剪刀把封口剪開。
? 一般濃度的無機酸笔咽、堿搔预、鹽溶液可長時間儲于吸泡中,但不宜長時間儲存濃硝酸拓轻、濃硫酸及強氧化性試劑斯撮,也不宜儲存苯、甲苯扶叉、松節(jié)油勿锅、丙酮、石油醚等有機試劑枣氧。
(3) 作反應容器
? 多用滴管的吸泡可以作為一些化學反應的容器來使用溢十。在其中可作微型電解槽進行電解實驗,也可以進行某些液體-液體反應达吞、氣體-氣體反應或氣體-液體反應的容器张弛。裝載反應物的吸泡還可以通過不高于80℃的水浴來加熱調節(jié)溫度來完成實驗,如合成乙酸乙酯酪劫、阿司匹林等吞鸭。若要在多用滴管內進行液體-液體反應的實驗,應先將多用滴管吸入一種試劑覆糟,然后把多用滴管豎起來使徑管口朝上刻剥,再用手緩緩捏擠出吸泡的上部(注意不能把已經吸入在吸泡內的試劑擠出),使空氣排出滩字,接著把徑管插入到將要進行反應的另一種試劑中來吸取造虏,使兩種液體試劑在多用滴管內發(fā)生反應。
(4) 作滴定管
? 一般未經加工的多用滴管的液滴體積約為0.04 mL /滴麦箍。如果將多用滴管的液滴體積事先進行標定漓藕,一個較為精準的微型的液體計量器便誕生了。通過計算每滴液體的體積與液滴數量挟裂,便可得知實驗中所用的試劑的體積享钞,從而可方便地開展簡易的微型滴定實驗操作。如果在多用滴管的徑管端套上市售的移液器吸頭诀蓉,如圖13所示嫩与,就能成為一支控制每滴液體約0.02 mL體積(約50滴/ mL)的微量滴頭滴定管寝姿。若把多用滴管的徑管端拉細至尖嘴交排,如圖14所示划滋,則可成為一支可控制每毫升液體約為70~80滴的微型滴定管。
(5) 作離心管
? 多用滴管的吸泡吸入待離心的懸浮液或乳濁液埃篓,然后放置于離心機上進行離心操作处坪,可進行固液和液液分離。