Herramientas comunes en los laboratorios de química.
(l) Un tubo de ensayo es un recipiente que contiene una pequeña cantidad de medicamento y hace reaccionar una pequeña cantidad de reactivos a temperatura ambiente o en condiciones de calor. Se puede utilizar para preparar. o recoger una pequeña cantidad de gas.
Precauciones de uso: ① Se puede calentar directamente y sujetar con un tubo de ensayo a 1/3 de la boca del tubo de ensayo. ②El líquido en el tubo de ensayo no debe exceder la mitad del volumen del tubo de ensayo cuando no se calienta y no debe exceder el 1/3 cuando se calienta. (3) No apagar después de calentar para evitar que explote. (4) La abertura del tubo no debe quedar expuesta a nadie al calentar sólidos, el tubo de ensayo debe colocarse horizontalmente con la abertura del tubo ligeramente inclinada hacia abajo.
(2) El vaso de precipitados se utiliza como recipiente de reacción para preparar soluciones y grandes cantidades de reactivos, y se utiliza a temperatura ambiente o cuando se calienta.
Precauciones de uso: ① Colóquelo sobre una red de amianto cuando lo caliente para garantizar un calentamiento uniforme.
② Al remover sustancias disueltas con una varilla de vidrio, no toque la pared ni el fondo del vaso.
(3) Los matraces se utilizan para recipientes con grandes cantidades de reactivos y sustancias líquidas involucradas en las reacciones. Se pueden dividir en matraces de fondo redondo, matraces de fondo plano y matraces de destilación. Todos ellos se pueden utilizar para montar dispositivos generadores de gas. Los matraces de destilación se utilizan en la destilación para separar sustancias miscibles con diferentes puntos de ebullición.
Precauciones de uso: ① Los matraces de fondo redondo y los matraces de destilación se pueden usar para calentar y deben cubrirse con redes de amianto. También se pueden usar en otros baños de agua caliente (como el calentamiento por baño de agua). ②La cantidad de líquido añadido no debe exceder la mitad del volumen del matraz.
(4) Los platos evaporadores se utilizan para evaporar líquidos o concentrar soluciones.
Precauciones de uso: ① Se puede calentar directamente, pero no se puede apagar. (2) El volumen del líquido no debe exceder 2/3 del volumen del plato de evaporación. (3) Se deben utilizar alicates para crisoles al recoger y colocar los platos de evaporación.
(5) El crisol se utiliza principalmente para la combustión de materiales sólidos a alta temperatura.
Precauciones de uso: ① Colocar el crisol sobre el triángulo de arcilla sobre el trípode y calentarlo directamente. ② Se deben utilizar alicates para crisoles al recoger y colocar crisoles.
(6)La lámpara de alcohol es una fuente de calor comúnmente utilizada en experimentos químicos.
Precauciones de uso: ①La mecha de la lámpara de alcohol debe ser plana. ②Al agregar alcohol, no debe exceder 2/3 del volumen de la lámpara de alcohol; el alcohol no debe ser inferior a 1/4. Está absolutamente prohibido agregar alcohol a las lámparas de alcohol encendidas para evitar riesgos de incendio. ④Está absolutamente prohibido utilizar una lámpara de alcohol para encender otra lámpara de alcohol. ⑤Después de usar la lámpara de alcohol, asegúrese de cubrirla con el portalámparas y no la sople con la boca. ⑥No derribar la lámpara de alcohol. Si el alcohol derramado se quema sobre la mesa, cúbrala inmediatamente con un paño húmedo.
2. Instrumentos para separar sustancias
(1) Los embudos se dividen en embudos ordinarios, embudos de cuello largo y embudos de decantación. Los embudos habituales se utilizan para filtrar o transferir líquidos a recipientes de boca pequeña. Los embudos de cuello largo se utilizan para inyectar líquidos en dispositivos generadores de gas. El embudo de decantación se utiliza para separar diferentes líquidos de diferentes densidades que son inmiscibles entre sí. También se puede utilizar para añadir líquido al reactor en cualquier momento. También se utiliza en separaciones extractivas.
(2) Las bombonas de gas generalmente se ensamblan con botellas de boca ancha, matraces Erlenmeyer o tubos de ensayo de gran tamaño. El líquido contenido en una botella de gas depurador se utiliza para depurar el gas y eliminar la humedad u otras impurezas del gas. Al usarlo, preste atención a la dirección del flujo del gas, que generalmente es "entrada larga y salida corta".
(3) Tubo de secado Los sólidos contenidos en el tubo de secado se utilizan para lavar el gas y eliminar la humedad u otras impurezas del gas. También se pueden utilizar tubos en forma de U.
3. Instrumentos de medición
(l) Las básculas para palés se utilizan para pesar con requisitos de precisión bajos y se pueden calibrar a 0,1 g. El peso adjunto es un estándar para pesar la sustancia en una balanza.
Precauciones de uso: ① Antes de pesar, la balanza debe colocarse de manera estable y el código de línea debe colocarse en la posición cero de la báscula. Ajuste las tuercas de equilibrio izquierda y derecha de la balanza para equilibrar la balanza. (2) Al pesar, coloque el peso en el plato izquierdo y el peso en el plato derecho. Use pinzas para quitar las pesas, agregue primero el peso con la masa más grande, luego agregue el peso con la masa más pequeña. (3) El peso de los medicamentos sólidos secos debe pesarse en papel.
(4) Los fármacos que son fácilmente delicuescentes y corrosivos (como el hidróxido de sodio) deben pesarse en recipientes de vidrio. ⑤Después de pesar, vuelva a colocar el peso en la caja de peso y mueva el código de roaming a cero.
(2) El cilindro medidor se utiliza para medir el volumen de líquido y la precisión no es alta.
Precauciones de uso: ① No calentar ni medir líquidos calientes, no utilizarlo como recipiente de reacción y no utilizar una probeta medidora para diluir la solución. (2) Al medir un líquido, el cilindro medidor debe colocarse plano, la línea de visión debe estar al nivel del nivel de líquido cóncavo más bajo en el cilindro medidor y luego se debe leer el volumen del líquido.
(3) Los matraces aforados se utilizan para preparar con precisión soluciones de un determinado volumen y concentración. Compruebe si hay fugas de aire antes de su uso. Transferir la solución a un matraz aforado drenando a través de una varilla de vidrio.
Precauciones de uso: ①Preparar la solución únicamente con el volumen especificado en el matraz aforado. ② El volumen del matraz volumétrico se calibra a 20 °C y la temperatura de la solución transferida al matraz debe ser de aproximadamente 20 °C.
(4) La bureta es un instrumento que permite medir con precisión un determinado volumen de líquido. Una bureta con un pistón de vidrio es una bureta ácida y una bureta con una bola de vidrio dentro de un tubo de goma es una bureta alcalina.
Precauciones de uso: ① No se pueden mezclar buretas ácidas y alcalinas. ②②La lectura esperada para buretas de 25 ml y 50 ml es 0,01 ml. (3) Antes de llenar, enjuague la bureta con loción y agua en secuencia, y humedezca la bureta con el líquido a llenar. ④Al ajustar el nivel del líquido, la punta del gotero debe llenarse con solución para mantener el nivel del líquido en una escala determinada en "0" o menos. Al leer, la línea de visión debe estar al nivel del punto cóncavo del nivel de líquido en el tubo.
(5) El dispositivo de medición de gas se puede ensamblar a partir de un frasco y una probeta medidora. Como se muestra en la imagen. Agua descargada en una probeta graduada
Este volumen es el volumen de gas producido a esta temperatura y presión. Adecuado para medir sustancias insolubles en agua.
Volumen de gas.
4. Otras herramientas
Marco de hierro (abrazadera de hierro, anillo de hierro), abrazadera de crisol, cuchara ardiente, cuchara medicinal, varilla de vidrio, termómetro, tubo de condensador, espejo de reloj, botella de gas. , frasco, gotero, fregadero, tubo de ensayo de mortero Secador de trípode
2 Operaciones básicas de experimentos químicos
1. Limpieza de instrumentos
El estándar para limpiar instrumentos de vidrio. es que la película de agua adherida a la pared interior es uniforme, no se acumula en gotas ni fluye hacia abajo en hebras.
Métodos más utilizados: Puedes añadir agua al recipiente, elegir un cepillo adecuado, lavarlo repetidamente con detergente en polvo o detergente general y luego enjuagarlo con agua.
Dos. Método especial: El recipiente contiene sustancias especiales y no se puede lavar con métodos habituales. Se pueden elegir reactivos especiales para limpiarlo mediante el uso de disolventes orgánicos o reacciones químicas.
2. Obtener medicamentos
(1) Muchos medicamentos utilizados en los laboratorios son inflamables, explosivos, corrosivos o tóxicos. Por lo tanto, al usarlo, debe seguir estrictamente las normas y procedimientos operativos pertinentes para garantizar la seguridad. No toque las drogas con las manos, no acerque las fosas nasales a la boca del recipiente para oler el olor de las drogas (especialmente el gas) y no pruebe ninguna droga. Preste atención a la medicación con moderación y siga estrictamente la dosis especificada en el experimento. Si no hay una dosis especificada, por lo general se debe tomar la cantidad más pequeña: 1-2mL para líquidos, y apenas tapar el fondo del tubo de ensayo para sólidos. Los medicamentos restantes en el experimento no se pueden volver a colocar en los frascos originales, ni se pueden desechar a voluntad, ni se pueden sacar del laboratorio, sino que deben colocarse en contenedores designados.
(2) Obtenga medicamento sólido
Consiga una cuchara medicinal similar a la medicina sólida. Al cargar el polvo sólido en el tubo de ensayo, para evitar que el medicamento se pegue a la boca y a la pared del tubo, primero incline el tubo de ensayo y coloque con cuidado la cuchara del medicamento (o el recipiente de papel doblado con un pequeño trozo de papel) que contiene el medicamento en el fondo del tubo de ensayo. Luego coloque el tubo de ensayo en posición vertical para que todo el medicamento caiga al fondo. Algunos medicamentos con grumos se pueden recoger con unas pinzas.
(3) Obtenga medicamento líquido
Cuando tome una pequeña cantidad de líquido, puede utilizar un gotero de goma para succionarlo. Cuando tome una gran cantidad de líquido, puede utilizar el método de vertido directo: cuando tome el líquido de una botella de boca estrecha, primero retire el corcho y viértalo sobre la mesa, luego levante la botella (la etiqueta debe estar centrada en mano), y la boca de la botella debe estar cerca de la boca del tubo de ensayo y verter lentamente el líquido en el tubo de ensayo. Tenga cuidado de evitar que el líquido restante en la boca de la botella fluya hacia abajo y corroa la etiqueta. Generalmente, al verter líquido en un recipiente de boca grande, matraz aforado o embudo, se utiliza una varilla de vidrio para escurrir el líquido.
3. Uso del papel de prueba
Tipo de papel de prueba, aplicación y uso, precauciones
Prueba de acidez y alcalinidad del papel tornasol (cualitativo) ①Solución de prueba : Coloque un pequeño trozo de papel de prueba sobre el espejo o el cristal del reloj, apunte una varilla de vidrio sumergida en el líquido a medir en el medio del papel de prueba y observe el cambio de color.
② Gas de prueba: generalmente, humedezca el papel de prueba con agua destilada y péguelo en un extremo de la varilla de vidrio, y luego use la varilla de vidrio para colocar el papel de prueba en la boca del tubo de ensayo que contiene el gas a probar (tenga cuidado de no tocarlo). Observe el cambio de color. (1) El papel de prueba no puede entrar en la solución ni entrar en contacto con la boquilla.
②Al medir el valor de pH de una solución, no debes mojar primero el papel de prueba de pH, porque esto equivale a diluir la solución original.
El papel de prueba de PH prueba la fuerza ácido-base (cuantitativa)
El papel de prueba magenta detecta sustancias blanqueadoras como el dióxido de azufre.
El papel test KI-starch se utiliza para detectar sustancias oxidantes como el Cl2.
4. Preparación de la solución
(1) Preparar una solución con una determinada fracción de masa de soluto.
Cálculo: Calcula la masa de soluto y agua requerida. Convertir la masa de agua a volumen. Si el soluto es un líquido, calcula el volumen del líquido.
Pesaje: Utilice una balanza para medir la masa de un soluto sólido; simplemente tome los volúmenes requeridos de líquido y agua.
Disolución: Verter el soluto sólido o líquido en el vaso de precipitado, añadir el agua requerida y remover con una varilla de vidrio hasta disolver completamente el soluto.
(2) Preparar una solución con una determinada concentración de sustancia.
Cálculo: Calcula la masa de un soluto sólido o el volumen de un soluto líquido.
Pesaje: Utilice una balanza de paletas para pesar la masa de un soluto sólido y simplemente mida el volumen de un soluto líquido requerido.
Disolución: Verter el soluto sólido o líquido en un vaso de precipitado, añadir una cantidad adecuada de agua destilada (aproximadamente 1/6 del volumen de la solución preparada), remover con una varilla de vidrio para disolver, enfriar hasta temperatura ambiente y escurrir la solución en un matraz aforado.
Lavado (traslado): Lavar el vaso y la varilla de vidrio 2-3 veces con una cantidad adecuada de agua destilada, y verter el líquido de lavado en el matraz aforado. Agite para mezclar la solución de manera uniforme.
Volumen constante: continúe agregando agua con cuidado al matraz volumétrico hasta que el nivel del líquido esté cerca de la marca de 2-3 m, y luego agregue agua con un gotero con punta de goma para que la superficie cóncava de la solución es tangente a la marca. Apretar la tapa del matraz aforado y agitar bien.
5. La filtración es un método para eliminar impurezas que son insolubles en disolventes.
Se debe prestar atención al filtrar:
① Pegar: Doblar el papel de filtro, ponerlo en el embudo, agregar un poco de agua destilada para humedecerlo y hacer que el papel de filtro se pegue. a la pared interior del embudo.
②Bajo: el borde del papel de filtro debe estar ligeramente más bajo que el borde del embudo, y el nivel del líquido en el embudo debe estar ligeramente más bajo que el borde del papel de filtro.
③Trislope: Al verter líquido en el embudo, el pellizco del vaso debe estar en contacto con la varilla de vidrio donde hay tres capas de papel de filtro, el fondo de la varilla de vidrio debe estar en ligero contacto; con el filtro; el extremo del cuello del embudo debe estar en contacto con la pared interna del receptor, y una pequeña cantidad de sedimento en la sal cruda debe eliminarse mediante filtración, por ejemplo.
6. Titulación de neutralización
Proceso de preparación ① Compruebe si la bureta tiene fugas; ② Limpie la bureta y el matraz Erlenmeyer ③ Humedezca y enjuague la bureta que contiene la solución estándar; de solución estándar y una bureta que contiene el líquido a medir (4) llenar con líquido, eliminar burbujas de aire, poner a cero y registrar las lecturas iniciales.
Postura durante la titulación: controlar el pistón o bola con la mano izquierda, agitar el matraz Erlenmeyer con la mano derecha y observar con los ojos el cambio de color y la velocidad de goteo de la solución en el matraz Erlenmeyer.
Velocidad de goteo: una gota a la vez. Al acercarse al punto final, agitar gota a gota.
Punto final: El punto final es la última gota que simplemente cambia significativamente el color del indicador. Registre la lectura.
7. Evaporación y Cristalización La evaporación es un método para concentrar una solución, evaporar un disolvente o precipitar un soluto en forma cristalina. La cristalización es un proceso en el que un soluto separa cristales de una solución y puede usarse para separar y purificar una mezcla de varios sólidos solubles. El principio de cristalización es reducir la solubilidad mediante evaporación o bajando la temperatura de acuerdo con la solubilidad de cada componente en un determinado disolvente, precipitando así los cristales. Al calentar el plato de evaporación para evaporar la solución, use una varilla de vidrio para agitar continuamente la solución para evitar que salpiquen gotas debido a la temperatura local excesiva. Deje de calentar cuando aparezca más sólido en el plato de evaporación, por ejemplo, una mezcla de NaCl y KNO3 se separa por cristalización;
8. Destilación La destilación es un método de purificación o separación de mezclas de líquidos con diferentes puntos de ebullición. El proceso de separar varios líquidos mezclados utilizando el principio de destilación se llama fraccionamiento.
Nota durante el funcionamiento:
①Coloque una pequeña cantidad de trozos de porcelana rotos en la botella de destilación para evitar que el líquido hierva.
(2) La posición del bulbo de mercurio del termómetro debe estar en la misma línea horizontal que el borde inferior del fondo del ramal.
③El líquido de la botella de destilación no debe exceder los 2/3 de su volumen ni ser inferior a 1/3.
(4) El agua de refrigeración en el tubo del condensador ingresa por el puerto inferior y se descarga por el puerto superior.
⑤La temperatura de calentamiento no debe exceder el punto de ebullición de la sustancia con mayor punto de ebullición en la mezcla, como el fraccionamiento del petróleo.
9. La separación de líquidos y la separación de líquidos por extracción son métodos de separación de dos líquidos que son inmiscibles y tienen diferentes densidades. La extracción es un método que consiste en utilizar un disolvente para extraer un soluto de una solución compuesta por él y otro disolvente utilizando la diferencia de solubilidad de los solutos en disolventes inmiscibles. El agente de extracción seleccionado debe cumplir los siguientes requisitos: es incompatible con el disolvente de la solución original; la solubilidad del soluto es mucho mayor que la del disolvente original y el disolvente es fácilmente volátil.
Durante el proceso de extracción, se debe prestar atención a:
(1) Vierta la solución a extraer y el disolvente de extracción desde la abertura superior en el embudo de decantación en secuencia, y la cantidad no debe exceder el 2% del volumen del embudo /3, apretar el tapón y oscilar.
(2) Al vibrar, sujeta el cuello del embudo con la mano derecha, presiona el tapón con la raíz del dedo índice, sujeta el grifo con la mano izquierda, controla el pistón con los dedos, Voltee el embudo y vibre vigorosamente.
(3) Luego, deje reposar el embudo de decantación y separe los líquidos después de separarlos en capas. Durante la separación del líquido, el líquido inferior se descarga por la boca del embudo y el líquido superior se vierte por la. boca superior. Por ejemplo, el tetracloruro de carbono se utiliza para extraer bromo del agua con bromo.
10. Sublimación La sublimación se refiere al proceso en el que una sustancia sólida absorbe calor y cambia directamente a un estado gaseoso sin pasar por un estado líquido. Las características de sublimación de ciertas sustancias se utilizan para separar esta sustancia de otras sustancias que no se subliman cuando se calientan. Por ejemplo, el calentamiento hace que el yodo se sublime y separe una mezcla de I2 y SiO2.
11. La diálisis utiliza una membrana semipermeable (como membrana de vejiga, papel pergamino, celofán, etc.) para separar el coloide de las moléculas e iones mezclados en él. La diálisis se utiliza a menudo para purificar y refinar soluciones coloidales.
3. Almacenamiento de materiales y manejo de accidentes
1. Almacenamiento de reactivos
Los productos químicos pueden deteriorarse debido a la exposición a la luz, el calor, la humedad y los ambientes oxidantes, algunos productos químicos. pueden cambiar su concentración debido a su volatilidad o absorción de agua. Por tanto, el método de almacenamiento de los fármacos está relacionado con sus propiedades químicas y físicas.
(1) Principio de selección de la botella de reactivo: el estado del fármaco debe calibrarse: boca ancha para sólidos y boca estrecha para líquidos.
De ello depende el pH del tapón de la botella (nota: para retener líquido). Guarde las botellas marrones alejadas de la luz.
Método de conservación, sustancia causante
Para tomar agua con bromo y NaCl es conveniente un frasco de boca ancha o uno de boca estrecha.
El tapón de goma es resistente a la corrosión y no puede contener ácido nítrico ni Br2 líquido.
Utilizar tapón de cristal para evitar que se pegue. No se puede meter NaOH, Na2CO3 y Na2S.
La sílice de las botellas de plástico reacciona con fluoruro de hidrógeno, bifluoruro de amonio y fluoruro de hidrógeno.
La botella marrón puede descomponer el ácido nítrico y el cloro del agua.
El sello líquido evita la oxidación y volatilización del P4 y del Br2 líquido.
Sello de queroseno para evitar la oxidación de sodio y potasio
Sello de aceite de parafina Litio antioxidante
Sello y volátiles HCl, HNO3 y NH3.H2O
Antioxidantes Na2SO3, H2S, Fe2+,
Anti-absorción de agua, polvo blanqueador de dióxido de carbono, cal sodada
Cloruro de calcio impermeable, cloruro de calcio, pentóxido de fósforo y ácido sulfúrico concentrado
1. Reactivos perecederos en el aire: Estos reactivos deben aislarse o sellarse del aire, y algunos reactivos deben conservarse mediante medidas especiales.
Reactivos oxidantes: sales ferrosas, metales activos, fósforo blanco, hidrogenosulfato, fenol, Na2SO3, etc.
Absorbente de CO2: CaO, NaOH, Ca(OH)2, Na2O2, etc.
Reactivo de fácil absorción de humedad: P2O5, CaC2, CaO, NaOH, CaCl2 anhidro, H2SO4 concentrado, CuSO4 anhidro, FeCl3?6H2O, etc.
Reactivos de intemperismo: Na2CO3?10H2O, Na2SO4?10H2O, etc.
2. Reactivos que se descomponen fácilmente al exponerse a la luz o al calor: deben almacenarse en botellas de color marrón y colocarse en un lugar fresco y oscuro. Como amoníaco, peróxido de hidrógeno, nitrato de plata, ácido nítrico, etc.
3. Reactivos volátiles o sublimantes: Estos reactivos deben almacenarse en un lugar frío y oscuro.
Reactivos volátiles: amoniaco concentrado, ácido clorhídrico concentrado, ácido nítrico concentrado, bromo líquido, acetato de etilo, disulfuro de carbono, tetracloruro de carbono, gasolina, etc.
Reactivos de fácil sublimación: yodo, naftaleno, etc.
4. Mercancías peligrosas: Dichos reactivos deben almacenarse en categorías y mantenerse alejados de fuentes de fuego.
Reactivos inflamables: disolventes orgánicos como gasolina, benceno, etanol, ésteres, fósforo rojo, azufre, magnesio, nitrocelulosa, etc. , arderá cuando se exponga al fuego abierto. El fósforo blanco puede encenderse espontáneamente.
Los reactivos que no son inflamables pero que son peligrosos tras el contacto con sustancias inflamables incluyen: permanganato de potasio, clorato de potasio, nitrato de potasio, peróxido de sodio, etc.
Reactivos explosivos: nitrocelulosa, nitrato de amonio, etc.
Reactivos altamente tóxicos: cianuro, sales de mercurio, fósforo amarillo, cloruro de bario, nitrobenceno, etc.
Reactivos fuertemente corrosivos: ácido fuerte, álcali fuerte, bromo líquido, metanol, fenol, ácido fluorhídrico, ácido acético, etc.
5. Algunos reactivos no son adecuados para una protección a largo plazo y deben usarse inmediatamente.
Como solución de sulfato ferroso, agua con cloro, sulfato de hidrógeno, solución de amoníaco de plata, etc.
2. Manejo de accidentes comunes
Métodos de manejo de accidentes
Cuando el alcohol y otras sustancias orgánicas inflamables se incendien en un área pequeña, cúbrala con un paño húmedo. inmediatamente.
Los incendios de sodio, fósforo y otros son rápidamente cubiertos por la arena.
Deje caer una pequeña cantidad de ácido (o álcali) sobre la mesa, límpiela inmediatamente con un paño húmedo y luego enjuáguela con agua.
Cuando una gran cantidad de ácido (o álcali) fluye sobre la encimera, use inmediatamente una cantidad adecuada de solución de NaHCO3 (o HAC diluido) y luego enjuague con agua.
Cuando el ácido entre en contacto con la piel o la ropa, límpielo con un trapo, luego enjuague con agua y luego enjuague con una solución diluida de NaHCO3.
Cuando la lejía entre en contacto con la piel, enjuágala primero con más agua y luego enjuágala con una solución de ácido bórico.
Si le salpica ácido o álcali en los ojos, enjuáguelos inmediatamente con agua repetidamente y parpadee continuamente.
Cuando el fenol entre en contacto con la piel, frotar con alcohol y luego aclarar con agua.
Cuando el fósforo blanco entre en contacto con la piel, primero enjuague la herida con una solución de CuSO4, y luego aplique una compresa húmeda con una solución de KMnO4 diluida.
El bromo que cae sobre la piel debe limpiarse inmediatamente, luego lavarse con disolventes orgánicos no tóxicos, como alcohol diluido, y luego aplicarse con ácido bórico y vaselina.
Si accidentalmente ingiere sales de metales pesados, debe tomar inmediatamente clara de huevo o leche cruda.
Cuando caiga mercurio sobre la mesa o el suelo, se debe espolvorear inmediatamente azufre en polvo.
Cuarto, dispositivo generador de gas
(1) Secuencia del dispositivo: dispositivo generador de gas → dispositivo de purificación → dispositivo de reacción o recolección → dispositivo de eliminación de gas de cola.
(2) Secuencia de instalación: de abajo hacia arriba, de izquierda a derecha
(3) Secuencia de operación: Ensamble el instrumento → Verifique la estanqueidad → Agregue medicamento.
1. Tipos de dispositivos generadores de gas
(1) Principios de diseño: Seleccionar el dispositivo de reacción según el principio de reacción, el estado del reactivo y las condiciones requeridas para la reacción.
(2) Tipos básicos de equipos:
Tipo de dispositivo reactivo sólido (calentado) reactivo sólido-líquido (sin calentar) reactivo sólido-líquido (calentado)
p>
Equipo
Diagrama esquemático
Instrumentos principales
Los gases típicos son H2 como O2, NH3 y CH4, Cl2 como CO2 y H2S, HCl y CH2=CH2.
Puntos de operación (l) La boca del tubo de ensayo debe estar ligeramente inclinada hacia abajo para evitar que el vapor de agua generado se condense en la boca del tubo y fluya hacia atrás, provocando la ruptura del tubo de ensayo.
(2) La abrazadera de hierro debe sujetarse a 1/3 de la boca del tubo de ensayo.
(3) No extienda demasiado el tubo con el tapón de goma dentro del tubo de ensayo, de lo contrario bloqueará la salida de gas. (1) Cuando se utiliza un dispositivo simple, si se utiliza un embudo de cuello largo, la abertura inferior del cuello del embudo debe estar por debajo del nivel del líquido; de lo contrario, el sello de líquido no funcionará;
(2) El reactivo líquido agregado (como el ácido) debe ser apropiado.
(3) Una mezcla de sólidos y líquidos a granel reacciona a temperatura ambiente para producir gas, que puede ser producido por un generador Kipp. (1) Primero agregue el medicamento sólido al matraz y luego agregue el medicamento líquido.
(2) Utilizar correctamente el embudo de decantación.
Principios de reacción de varias preparaciones gaseosas
1.
2H2O 2·2H2O+O2 ↑
2 NH3·2nh 4 cl+Ca(OH)2 CaCl 2+2 NH3 ↑+ 2H2O
NH3? H2O NH3 ↑+H2O
3. CH4·ch 3c oona+NaOH·na2co 3+CH4 ↑
4.H2 zinc + ácido sulfúrico (diluido) = sulfato de zinc + H2 =
5. CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 ↑+H2O
6. SO2 Na2SO4+H2SO4 (concentrado) = Na2SO4+SO2 =+H2O
7 .NO2 cobre + ácido nítrico (concentrado) = cobre (ácido nítrico) 2 + 2no2 = +2h2o
8.NO 3Cu+8HNO3 (diluido) = 3cu (NO3) 2+2no =+4h2o
9. p>11 , C2H4 C2H5OH CH2=CH2 ↑+H2O
12. N2 nitrito de sodio + cloruro de amonio cloruro de sodio + N2 ↑+2H2O
2. p>La base principal para seleccionar un método de recolección es la densidad y la solubilidad en agua del gas. Según las propiedades físicas del cloro, se puede recoger expulsando el aire hacia arriba. Debido a que el cloro es insoluble en salmuera saturada, también se puede recolectar drenando la salmuera saturada.
(1) Principio de diseño: Basado en la solubilidad o densidad de oxidación.
(2) Tipos básicos de equipos:
Tipos de dispositivos: método de recolección de gas de drenaje (líquido), método de recolección de gas ascendente, método de recolección de gas descendente.
Instalación
Diagrama esquemático
Ámbito de aplicación La densidad del gas (líquido) insoluble en agua es mayor que la del aire y menor que la del aire.
Gases típicos H2, oxígeno, óxido de nitrógeno, monóxido de carbono, metano,
CH2=CH2, CH≡CH Cl2, H Cl, CO2, SO2, H2S H2, NH3, CH4
3. Dispositivo de purificación y secado
Hay tres tipos de dispositivos de tratamiento y absorción de gas de cola: ① embudo invertido - gas soluble en agua (2) tubo de vidrio - gas absorbente que; se puede disolver en agua o solución (como absorber Cl2 usando una solución de NaOH) (3) Método de ignición: procesamiento de monóxido de carbono (1) Principio de diseño: según el estado y las condiciones del purificado); droga.
(2)Tipos básicos de equipos:
Equipo
Tipo removedor de impurezas líquido (sin calentar) removedor de impurezas sólidas (sin calentar) removedor de impurezas sólidas Aplicador (calefacción)
Copa
adecuada
Instalación
Diagrama esquemático
(3) Selección del purificador de gas
La selección del absorbente de gas debe determinarse en función de la naturaleza del gas y la naturaleza de las impurezas. El absorbente seleccionado sólo puede absorber impurezas del gas y no puede reaccionar con el gas purificado. En términos generales: ① las impurezas del gas que son fácilmente solubles en agua pueden ser absorbidas por el agua; ② las impurezas ácidas pueden ser absorbidas por sustancias alcalinas; ③ las impurezas alcalinas pueden ser absorbidas por sustancias ácidas (4) la humedad puede ser absorbida por desecantes; ser absorbidos por Las sustancias que reaccionan con impurezas para formar precipitados (o sustancias solubles) también se pueden utilizar como absorbentes.
(4) Tipos y selección de desecantes de gas
Los desecantes de gas de uso común se pueden dividir en tres categorías según su pH:
(1) Desecante ácido , como ácido sulfúrico concentrado, pentóxido de fósforo y gel de sílice. Los desecantes ácidos pueden secar gases ácidos o neutros como CO2, SO2, NO2, HCl, H2, Cl2, O2 y CH4.
(2) Desecante alcalino, como cal viva, cal sodada, NaOH sólido. El desecante alcalino se puede utilizar para secar gases alcalinos o neutros como NH3, H2, O2 y CH4.
③El desecante neutro, como el cloruro de calcio anhidro, puede secar gases neutros, ácidos y alcalinos, como O2, H2 y CH4.
Al seleccionar un desecante, no se pueden usar desecantes ácidos para gases alcalinos y no se pueden usar desecantes alcalinos para gases ácidos. Los desecantes oxidantes no se pueden utilizar con gases reductores. Las sustancias que pueden reaccionar con el gas no se pueden seleccionar como desecantes. Por ejemplo, CaCl2_2 no se puede utilizar para secar NH3, NH3, H2S, HBr, HI, etc. No utilice H2SO4 concentrado para secar.
Precauciones en la purificación y secado de gases
Generalmente, si se utiliza una solución como reactivo de eliminación de impurezas, las impurezas deben eliminarse primero y luego secarse si se utiliza calentamiento para eliminar las impurezas; , secando primero y luego calentando.
Los gases de escape tóxicos y nocivos deben absorberse (o encenderse) con una solución adecuada para que no sean tóxicos, sean inofensivos y estén libres de contaminación. Por ejemplo, Cl2, SO2 y Br2 (vapor) en los gases de escape pueden ser absorbidos por una solución de NaOH; el H2S de escape puede ser absorbido por sulfato de cobre o una solución de hidróxido de sodio puede convertirse en gas CO2 mediante ignición.
Verbo (abreviatura de verbo) separación, purificación e identificación de sustancias comunes
1. Métodos físicos ordinarios: separación basada en diferencias en las propiedades físicas de las sustancias.
Método de separación física de la mezcla
Ejemplos de principales precauciones del instrumento para el ámbito de aplicación del método
Evaporación sólido + líquido alcohol sólido-líquido soluble; lámpara, plato de evaporación, vidrio La varilla ① se agita continuamente (2) finalmente utiliza el calor residual para calentar ③ el volumen del líquido no debe exceder los 2/3 de NaCl (H2O);
Los solutos con una gran diferencia de solubilidad entre sólidos y cristales sólidos precipitan NaCl (NaNO3_3)
La lámpara de alcohol I2 (NaCl) puede sublimar sólidos y separar sustancias no sublimadas.
La filtración sólido + líquido separa los materiales solubles de los insolubles. El embudo y el vaso de precipitados ① tienen una esquina, dos bajos y tres protuberancias; ② el sedimento debe limpiarse ③ el experimento cuantitativo debe ser "no destructivo" para NaCl (CaCO3);
Los solutos de extracción líquido + líquido tienen diferentes solubilidades en solventes mutuamente inmiscibles, por lo tanto, separe los solutos del embudo de separación (1) Primero verifique si hay fugas ② Requisitos para los agentes de extracción (3) Embudo de comunicación La atmósfera en el interior; y afuera; ④ Vierta el líquido superior del puerto superior y extraiga Br2 del agua con bromo.
Utilizar un embudo de decantación para separar el acetato de etilo y la solución saturada de Na2CO3.
El matraz de destilación, el tubo condensador, el termómetro y el tubo de trompeta se utilizan para la destilación y separación de soluciones mixtas con diferentes puntos de ebullición. ① La bola de mercurio del termómetro está ubicada en el tubo de derivación (2) Agua condensada. se introduce por la abertura inferior ③ Añadir etanol, agua, I2 y CCl4.
La diálisis separa los coloides de las moléculas y los iones mezclados en ellos, y una membrana semipermeable reemplaza el agua destilada, el almidón y el NaCl.
El salado añade algo de sal para reducir la solubilidad del soluto y precipita sal sólida o solución concentrada de proteína, estearato de sodio y glicerol en un vaso de precipitados.
El gas de lavado de gas + gas separa el gas soluble del gas insoluble, y el CO2 (HCl) crece dentro del depurador y sale del depurador.
El agua helada NO2 (N2O4) se suele utilizar para licuar tubos en forma de U con diferentes puntos de ebullición.
2. Separación química y purificación de sustancias
La separación de sustancias generalmente se puede realizar primero mediante métodos químicos, y luego se utilizan métodos de separación adecuados según las características de la mezcla. (ver operaciones químicas básicas).
Al utilizar métodos químicos para separar y purificar sustancias, se debe prestar atención a:
(1) Es mejor no introducir nuevas impurezas;
( 2) No perder ni reducir la calidad del material purificado.
③La operación experimental debe ser simple y no complicada. Cuando se utilizan métodos químicos para eliminar impurezas de una solución, es necesario agregar un exceso de reactivo de separación para que las sustancias o iones separados estén lo más limpios posible. En un proceso de separación de varios pasos, los reactivos añadidos deberían poder eliminar sustancias o iones irrelevantes añadidos previamente.
Para soluciones inorgánicas, se suelen utilizar los siguientes métodos para la separación y purificación:
(1) Método de precipitación (2) Método de generación de gas (3) Método de oxidación-reducción (4) Sal normal Interconversión con el método de la sal ácida (5) utilizando sustancias anfóteras para eliminar impurezas (6) método de intercambio iónico.
Métodos de eliminación de impurezas para sustancias comunes
Principales métodos operativos de los reactivos de eliminación de impurezas originales con número de serie
Gas de transformación sólido utilizado para malla de alambre de cobre caliente 1 N2 O2
Dióxido de carbono H2S solución de sulfato de cobre gas de lavado
3 CO CO2 solución de NaOH lavado de gas
4c2oco gas de conversión sólido CuO caliente
5 CO2 Gas de lavado de NaHCO3 saturado con HCl
6 Gas de lavado de NaHS saturado con ácido clorhídrico H2S
7 Gas de lavado de NaHSO3 saturado con HCl
Gas de lavado de salmuera saturada con 8 CI2 HCI
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9 CO2 SO2 NaHCO3 saturado gas de lavado
10 carbón en polvo MnO2 _ 2 filtro de ácido clorhídrico concentrado (para calentar).
11m no2c-calentamiento y combustión
12 polvo de carbón CuO filtración de ácido diluido (como ácido clorhídrico diluido)
13 al2o 3 fe2o 3 NaOH (exceso) , Filtro de CO2.
14 Filtración de solución de fe2o 3 al2o 3 NaOH
15 Filtración de ácido clorhídrico al2o 3 SiO 2 y amoníaco
16 Filtración de solución de ácido clorhídrico de óxido de zinc de sílice,
17 baso 4 baco 3 HCl o filtro H2SO4 diluido.
18 Solución de bicarbonato de sodio Na2CO3 Método de conversión de ácido CO2
19 Solución de cloruro de sodio Método de conversión de ácido clorhídrico de bicarbonato de sodio
Utilice un agente oxidante para convertir 20 Solución de FeCI3_3 FeCI_2 Ci2
21 Filtración de CuCI2 Fe y CI2 de solución de FeCl 3
22 Solución de FeCI2_2 Método de conversión del agente reductor de FeCI_3 Fe
23 Adsorción de CuO Fe (imán)
Diálisis de 24 Fe(OH)3 FeCI3 coloidal con agua destilada
Filtración de ácido clorhídrico diluido de 25 CuS FeS
Cloruro de sodio cristalino de 26 I2 -Sublimación por calentamiento
27 Cristal de cloruro de sodio NH4Cl - Descomposición térmica
28 Cristal de KNO3 Recristalización de cloruro de sodio en agua destilada.
29 Etileno SO2, H2O cal sodada más método de conversión de sólidos
30 Etano C2H4 bromo solución de tetracloruro de carbono gas de lavado
31 Bromobenceno Br2 NaOH diluido Separación de la solución
Separación de solución de 32 tolueno fenol hidróxido de sodio
Destilación de Na2CO3 saturado 33 ácido acético hexanal
Destilar fresco con 34 etanol y agua (una pequeña cantidad) CaO
Solución de 35 fenol benceno NaOH, separación de CO2
3. Identificación de sustancias
Suele haber tres tipos de pruebas de sustancias: identificación, identificación e inferencia. Sus similitudes son: seleccionar reactivos y métodos apropiados de acuerdo con las propiedades especiales y reacciones características de la sustancia, y observar con precisión los fenómenos obvios en la reacción, como cambios de color, generación y disolución de precipitación, generación y olor de gas, color de la llama, etc. . y hacer juicios e inferencias.
La identificación de los tipos de pruebas se basa en las diferencias en las propiedades de diferentes sustancias y la distinción a través de experimentos.
Según las características de una sustancia, se prueba la composición de la misma mediante experimentos para determinar si se trata de esta sustancia.
La inferencia se basa en experimentos y fenómenos conocidos, análisis y juicios, determinando qué sustancia se está detectando y señalando qué puede existir y qué no.