со 00
О5
оо
(X) ГчЭ
Изобретение относится к демонстрационным установкам и может быть использовано в учебном процессе.
Известен прибор для демонстрации и проведения физико-химического эксперимента с проецированием его на экран, содержащий кювету и расположенное в ней устройство для проведения реакции (Иверонова В„Ио Лектщон- ные демонстрации по физике М, 1972 с„288).
Однако демонстрация эксперимента с помощью известного прибора недостаточно наглядна, а его использование неудобно, поскольку кювета заполняется жидкостью, что при проецировании на экран дает некоторое искажение, кроме того, неудобно соединение нескольких кювет между собой.
Целью изобретения является повышение наглядности и удобства в пользовании.
Поставленная цель достигается тем, что в приборе для демонстрации и проведения физико-химического эксперимента с проецированием его на экран, содержащем прозрачную кювету и расположенное в ней устройство для проведения реакции, кювета выполнена монолитной, а устройство для проведения реакции образовано полостями, выполненными в теле кюветы, при этом входные и выходные отверстия полости расположены на наружной поверхности кюветы.
На фиг,1 показан прибор для получения газа, соединенный с приспособлением для отвода газа и для сборки газа под давлением; на фиг,2 - прибор получения газа, соединенный с двумя газоочищающими устройствами; на фиГоЗ - прибор для получения газа с приспособлением для сухой сборки газа посредством вытеснения воздуха или реакционным аппаратом для дальнейшего преобразования газа и с га- зоочищающим устройством, которое может быть использовано и как устройство для поглощения газа; на фиг о 4 - прибор для получения газов посредством нагревания, которые проводятся для дальнейшего преобразования через аппарат, для получения газа или через газоочшцающее устройство и в конце собираются под давлением; на фиг,5 - реакционная колба для реакции жидких реагентов с возможностью электрического нагревания и
фиксирования или регулирования температуры реакций, причем к реакционной колбе при нeoбxoдимoctи могут
с быть присоединены обратноточный или сточный холодильники, или газоочищаю- щее устройство; на фиг.6 - прибор для проведения электролиза; на фиг,7 - электролизная ячейка в форме
0 и-образной трубки, соединенная с двумя газовыми ловушками, причем электролизная ячейка служит для исследования проводимости растворов с диафрагмой и без нее, газовые ловушки
5 предназначены для доказательства наличия и для изменения количества газа; на фиг о В - газоизмерительный колокол или газосборный аппарат для количественных измерений и сбора га0 за; на фиг.9 - аппарат Киппа для по- . лучения газа; на фиг.10 - прибор для измерения скорости реакций; на фиГоП - прибор для получения газа, комбинируемый с другими кюветами;
5 на фиг.12 - прибор для газовой очистки р комбинируемый с другими кюветами.
Задачей изобретения является создание комбинированных кювет, предназначенных для проведения и демон0 страции всевозможных химических экспериментов или хода реакций и пригодных для вертикального просвечивающего проецирования, В предлагаемом i приборе кюветы состоят из прозрачно5 го материала, например стекла, пластмассы и т,До, плоскопараллельного снаружи и вработанного в с.оответст- ствующую форму сосуда для проведения реакций или в весь прибор.
0 Для достижения контрастной проекции материал, граничаищй по бокам пространства, где проходит реакция, может быть цветным, в то время как материал, ограничивающий пространстс во, где проходит реакция, лежапд1й на пути проходящего света, является бесцветным. Величина кюветы варьируется и ограничивается величиной экрана. То же действительно для толщины, которая отчасти соответствует дополнительным приборам, например диаметру полумикропробирок у кюветы для сбора газов под давлением, но должна быть не более 20 мм В кювете с вработанными сосудами для проведения реакции может быть проведена вся химическая реакция, например дне- тилля1ЩЯс При применении такой кюветы отпадает необходимость сборки
0
5
аппаратуры из отдельных приборов, так как они вработаны в кювету. Химический эксперимент может быть проведен в кювете перед проектором и тем самым может демонстрироваться,
В разные кюветы может быть врабо- тана различная стандартная аппаратура или сосуды для проведения реакций
Пример 1„ Демонстрация газообразования и сбора газов под давлением
Прибор для получения газа (фиг. наполняется 1 г порошка цинка В бюретку наливают 3 мл разбавленной соляной кислоты, затем бюретка насаживается герметически на прибор для получения, газа Пневматическая ванна кюветы заполняется водой, которая в данном случае может быть окрашена. Наполненная водой полумикропробирка легко насаживается на коническое отверстие газоотводной трубки
Кювета держится с помощью полуми- кроштатива, круглые концы клеммы которого с обеих сторон вводятся в предусмотренное для этого отверстия кюветы. Она может удерживаться и быт поднята на наружную высоту также посредством ввода штативных стержней снизу в соответствуннцее отверстие кюветы, В качестве проекционного аппарата применяется полилюкс, который с целью вертикального проецирования помещается в лежачий штатив
Пример 2о Демонстрация газообразования и двойной газоочистки, связанной с химическими преобразованиями
Прибор для получения газа ( наполняют 1 г сульфида железа, В бюретку наливают 3 мл 5%-ной соляной кислоты. Затем бюретка герметически насаживается на прибор для получения газа.
Первое газоочищающее устройство наполняют 0,1 М раствором ацетата свинца до высоты приблизительно 2 см Во второе газоочищающее устройство добавляется бромная вода до той же высоты, В результате капания соляной кислоты на сульфид железа происходит газообразование (сероводород) , Ионы сульфида регистра- руют в первом газоочистителе с ионами свинца (п) с образованием черного осадка сульфида свинца (и). На проецируемой картине можно
о
) ь
)
. 10
fS
20
25
386882
наблюдать тенеобразование (прозрачный раствор становится черным) Во втором газоочищающем, устройстве обеспечивается желто-коричневый бромный раствор.
Бром переходит в бромводород. Из раствора выпадает осадок - мелкораспыленная сера, которая приводит к слабому помутнению данного раствора, Проецирование осуществляют, как в примере 1
Пример 3, Демонстрация газообразования, вытеснения легкого газа тяжелым и реакции газа с жид- . костью
Круглую колбу (фиг.З) наполняют 2 г карбоната кальция. В бюретку наливают разбавленную соляную кислоту. Посредством насаживания бюретки на круглую колбу последняя герметически закрывается Т-образная трубка с двойным краном присоединяется одним концом к боковому тубулусу колбы и другим концом к тубулусу газоочищаю- щего устройства Под направленным вертикально вниз ответвлением Т-образной трубки располагается маЛЬ1й четырехугольный стоячий цилиндр с параллельными стенками
Газоочищающее устройство наполняют 5 мл гидрооксида кальция. При капании соляной кислоты на карбонат кальция получают углекислый газ и отводят его через Т-образную трубку в стоячий сосуд С помощью горячей лучинки доказуемы удушающее действие углекислого газа и уровень заполнения им стоячего сосуда Одновременно можно определить, что углекислый газ тяжелее воздуха Посредством переключения двойного крана газ отводится в раствор гидроксида кальция Демонстрируется, что сначала выпадает в осадок карбонат кальция, который при дальнейшем впуске углекислого газа снова растворяется
Проекцирование осуществляют, как в примере I,
Пример 4 Демонстрация свойств обжиговых газов.
Прибор (фиг.4) наполняют небольшим количеством пирита, соединяют с резиновым двойным насосом и нагревают, В газоочищающее устройство вливают разбавленный, слегка подкисленный раствором серной кислоты, раствор лермангадата калия. Когда прибор герметически.закрыт, заполня30
35
40
45
50
55
ется водой пневматическая ванна и через коническое отверстие газоотводной трубки насаживается наполненная водой полумикропробирка (Можно также пневматическую ванну приблизительно до четверти наполнить раствором гидрооксида бария и демонстрировать образование осадка сульфита бария).
В дальнейшем эксперимент проводят аналогично примеру К
Пример 5, Демонстрация об- ратноточной и простой дистилляциио
.Круглую колбу (фигв5) наполняют 5 мл этилового спирта, 5 мл уксусной кислоты, добавляют 5 капель концентрированной серной кислоты и закрывают герметически пробкой, причем в раствор помещается нагревательная спираль и термометр.
Пространство с холодильными трубками заполнено водой. Во время нагревания вначале с помощью крана присоединяется верхняя холодильная.трубка и приблизительно 3 мин продолжается обратноточная дистилляция« Затем присоединяется нижняя холодильная трубка и перегоняется немного уксусно-этилового эфира.
Проецирование осуществляют, как в примере 1
Пример 6с Демонстрация электролиза.
Кювету (фигоб) наполняют разбавленной соляной кислотой После приложения постоянного напряжения (Ю в идет процесс электролиза. Различные объемные количества газа в анодном и катодном пространствах ясно различимыми, и наличие их доказьгоается тем, что их отводят через боковые газоотводные трубки, собирают в пустую пробирку и демонстрируют с помощью горючих газов или горящей лучинки .
Проецирование осуществляют, как в примере 1,
Пример 7, Демонстрация электролиза или электропроводности растворов с диафрагмой и без нее,
В и-образную трубку кюветы (фиг,7 вводят ватный тампон до U-образного изгиба так служит, что при последующем наливании жидкости он служит пористой разделяющей стенкой. Прибор заполняется, например, 1 М раствором поваренной соли до высоты боковых отводов .азной трубки. Последнюю закупоривают пробкой, через которую
0
5
0
5
0
5
0
5
в раствор вводятся электроды, при приложении постоянного напряжения (Ю в) идет процесс электролиза, водород в катодном пространстве собирается под давлением в пробирку и демонстрируется поджиганием, С помощью нескольких капель крахмального раствора К1 в анодном пространстве возможно обнаружить хлор по окрашиванию. Если разделенное ватой реакционное пространство и пространство с реагентами заполнены различными растворами и в них находятся электроды, могут быть продемонстированы изменения потенциала у электродов.
Проецирование осуществляют, как в примере 1„
Пример 8, Демонстрация количественного измерения газов или отбор собранных газов.
Проградуированное пространство ( фиг,в) заполняют из емкости жидкостью, причем жидкость вдавливается в измерительный сосуд из емкости с помощью резинового двойного насоса. После того, как верхняя отводная трубка измерительного сосуда герметически закупоривается с помощью крана, газоизмерительный аппарат готов к работе. С помощью присоединения комбинированного прибора для газообразования (фиг.П) возможно выделить газ из предварительно взвешенной массы твердого вещества и путем присоединения к газоизмерительному колоколу измерить его количество. Вместо твердых веществ возможно применять растворы известных концентраций. Если кювета (фиг,8) применяется как аппарат для сборки газа, то непосредственно перед проведением эксперимента необходимо измерительный сосуд заполнить газом или газовой смесью, которые в дальнейшем возможно пере- вести в другие емкости. Собранный таким образом газ можно перекачать в другие кюветыЛнапример, в кюветы по фиг,4) и определить продукты реакций,
Проецирование осуществляют, как в примере 1.
П р и м е р 9 о Демонстрация работы аппарата Киппа для газообразования и применение его как саморегулирующего газообразователя.
Аппарат Киппа (фиг„9) возможно применять как рабочую модель на уроке для демонстрации саморегулирующего газообразователЯо Кроме того, его можно применять для непрерывного образования газов , переводимых в другие кюветы, например в кюветы по фиг.4.
Если заполнить внутреннее пространство гранулятом после дальнейшего заполнения 5%-ньм раство ром HjOj возможно постоянно вьще- лять кислород для реагирования с металлами или неметаллами в трубке сгорания кюветы (фиго4), причем газообразные продукты реакции в га- зоочистителе возможно переводить в другие емкости и в конце собрать под давлением,
Проецирование осуществляют, как в примере 1 о
Пример 10, Демонстрация различных скоростей определенных химических реакций.
Первую емкость прибора для измерения скоростей реакций (фиг.Ю) за- купоривают пробкойо В левую часть реакционного пространства наливают измеренный предварительно объем жидкости или раствора, скорость реагирования которой с определенным ве- ществом необходимо определить. После добавления этого вещества в реакционную колбу она герметически закупоривается и правая емкость раскупоривается. Затем измеряется время, за которое жидкость растекается на отрезке определенной длины. По этому принципу проводятся реакции одинаковых объемов различных алканолей с - одинаковыми массами натрия и опреде- ляются качественно различные скорости реакции.
Проецирование осуществляют, как в примере 1,
д 5
U
5 О О
5
При м е р 11. Демонстрация газообразования, перевода газа в другие кюветы и реакций с окрашиванием,
В аппаратуре для газообразования, являющейся составной частью кюветы, в результате капания жидкости на твердые вещества вьщеляется газ Это возможно непосредственно демонстрировать с помощью светового проектора в вертикальной проекции. По такому же принципу демонстрирзтотся реакции с окрашиванием при реагировании двух жидкостей. Возможно также демонстрировать, как выделяемый газ собирается, как измеряется его количество (фиг,8) и как он может быть переведен в другие кюветы (например, фиг,12 или 4),
Пример 12, Демонстрация реакций газов, выделенных в других кюветах, с жидкостями и перевода остаточных газов в другие кюветы.
Газы из комбинируемых кювет впускаются в газоочиститель (фиг,2,8, 9, 11 и 12) и реагируют с жидкостями, причем комбинируемые кюветы демонстрируются с помощью проектора в вертикальной проекции. Формула изобретения
Прибор для демонстрации и проведения физико-химического эксперимента с проецированием его на экран, содержащий прозрачную кювету и расположенное в ней устройство для проведения реакции, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности и удобства в пользовании, кювета выполнена монолитной, а устройство для проведения реакций образовано полостями, выполненными в теле кюветы, при этом входные и выходные отверстия полости расположены на наружной поверхности кюветы.
Изобретение относится к приборам для проведения химических экспериментов, которые могут быть показаны широкому кругу лиц. Целью изобретения является повышение наглядности и удобства в пользовании. Согласно изобретению кювета выполнена монолитной, а устройство для проведения реакций образовано полостями в теле кюветы, причем часть кюветы прозрачна. Аппаратура, вработанная в кюветы, готова к проекцйрованию без предварительных приготовлений. Прибор может быть применен не только для демонстрации, но и для непосредственного проведения химических экспериментов. Входные и выходные отверстия полости расположены на наружной поверхности плоскопараллельной кюветы, что позволяет монтировать несколько кювет в аппарат для проведения процесса. 12 ил. (Л
иг.г
. у v ...Vi I
фиг.
(риг. 5
CPU г. 6
Фиг.1
Фиг. 9
v:±
Фиг.ю
фиг. П
qyui.fZ
