实验5气体的发生、净化、干燥与收集 一气体的发生 1、气体的发生(启普发生器的用法) 实验室中常使用启普发生器来制备H2、H2S及CO2等。它的构造是由 个葫芦状的玻璃容器和球形据斗细成(如图2一26)。固体原料如壁粒、陆化铁 碳酸钙等放在中间圆球内,并在球底部先放些玻璃棉或橡皮垫圈,防止固体 入下半球。固体的装入量以不超过溶剂的13为宜,然后将酸加入上端的漏斗 众 、安全漏斗、 、球形漏斗 隙形漏斗 气体出口 球形容 液体出口 球形容器 开启活塞 关闭活塞 图2-26启普发生器 使用时打开旋塞,此时中间球体内压力降低。由于压力差使酸液自动下降, 由底部通过狭缝进入中间气体与固体接触, 反应随即发生而产生气休。当停 使用时,只要关闭活塞,由于所产生的气体积聚在中间球体而导致压力增大, 酸液又被压回上端的球形漏斗中。此时,固体脱离与酸的接触,反应随即终止。 下次使用时,只要打开旋塞即可。 2、烧瓶一恒压漏斗简易气体发生器 当制备反应需要加热,或固体反应物是小颗粒或粉末状的情况(如发生 C2、C1、SO,等气体)。可采用烧瓶一恒压漏斗简易气体发生器,如图2一27 所示。 在实验室也可以直接从装有某些气体的钢瓶中取用气体。这类钢瓶有不同颜色 的外壁和某中气体标志,在取用时须先看清标志。这些气体在钢瓶内为高压状 态,有的易燃,有的有刺激性或毒性,使用时必须严格遵守操作规程,并在教 师指导下操作。 二、气体的净化与干燥
实验 5 气体的发生、净化、干燥与收集 一 气体的发生 1、气体的发生(启普发生器的用法) 实验室中常使用启普发生器来制备 H2、H2S 及 CO2 等。它的构造是由一 个葫芦状的玻璃容器和球形漏斗组成(如图 2—26)。固体原料如锌粒、硫化铁、 碳酸钙等放在中间圆球内,并在球底部先放些玻璃棉或橡皮垫圈,防止固体掉 入下半球。固体的装入量以不超过溶剂的 1/3 为宜,然后将酸加入上端的漏斗 中。 图 2—26 启普发生器 使用时打开旋塞,此时中间球体内压力降低。由于压力差使酸液自动下降, 由底部通过狭缝进入中间气体与固体接触,反应随即发生而产生气体。当停止 使用时,只要关闭活塞,由于所产生的气体积聚在中间球体而导致压力增大, 酸液又被压回上端的球形漏斗中。此时,固体脱离与酸的接触,反应随即终止。 下次使用时,只要打开旋塞即可。 2、烧瓶—恒压漏斗简易气体发生器 当制备反应需要加热,或固体反应物是小颗粒或粉末状的情况(如发生 Cl2、HCl、SO2 等气体)。可采用烧瓶—恒压漏斗简易气体发生器,如图 2—27 所示。 在实验室也可以直接从装有某些气体的钢瓶中取用气体。这类钢瓶有不同颜色 的外壁和某中气体标志,在取用时须先看清标志。这些气体在钢瓶内为高压状 态,有的易燃,有的有刺激性或毒性,使用时必须严格遵守操作规程,并在教 师指导下操作。 二、气体的净化与干燥
实验室中制备的气体常常带有水汽和酸雾等杂质.通常让气体通过洗气 瓶、干燥塔(如图2一28)等进行洗涤和干燥。洗气瓶中装有水或玻璃棉,能 除去酸雾。 去除气体的杂质需要利用化学反应,对于还原性杂质,选择适当的氧化性 试剂去除;对于氧化性杂质,可选择适当的还原性试剂去除。值得注意的是, 选择去除气体杂质方法时,一定要考虑制备气体本身的性质,以选择合适的净 化方法。 除去杂质后,还需要将气体的水分除去,不同性质的气体应根据起特性选择 不同的干燥剂。如千燥SO2、CO2、C0、H2、N2、HCI等气体常用无水CaCh 作为干燥剂,干燥NH常用CaO或KOH作干燥剂。 图2一27气体发生装置图2一28气体的洗涤与干燥装置 三、气体的收集 常用的气体收集方法如图2一29。 在水中溶解度很小的气体如H2、O2、NO、CO、CH4、C2H4、C2H,可用 排水法收集气体。且比空气轻的气体如NH3等,可用瓶口向下的排气法收集气 体。易溶于水,且比空气重的气体如HC1、C2、CO2、SO2,可用瓶口向上排 气收集气体的方法。 气体 气体 气体。 排水集气 排水集气 排水集气法 收集轻的气体 收集重的气体 图2-29 排水集气法
实验室中制备的气体常常带有水汽和酸雾等杂质.通常让气体通过洗气 瓶、干燥塔(如图 2—28)等进行洗涤和干燥。洗气瓶中装有水或玻璃棉,能 除去酸雾。 去除气体的杂质需要利用化学反应,对于还原性杂质,选择适当的氧化性 试剂去除;对于氧化性杂质,可选择适当的还原性试剂去除。值得注意的是, 选择去除气体杂质方法时,一定要考虑制备气体本身的性质,以选择合适的净 化方法。 除去杂质后,还需要将气体的水分除去,不同性质的气体应根据起特性选择 不同的干燥剂。如干燥 SO2、CO2、CO、H2、N2、HCl 等气体常用无水 CaCl2 作为干燥剂,干燥 NH3 常用 CaO 或 KOH 作干燥剂。 图 2—27 气体发生装置 图 2—28 气体的洗涤与干燥装置 三、气体的收集 常用的气体收集方法如图 2—29。 在水中溶解度很小的气体如 H2、O2、NO、CO、CH4、C2H4、C2H2,可用 排水法收集气体。且比空气轻的气体如 NH3 等,可用瓶口向下的排气法收集气 体。易溶于水,且比空气重的气体如 HCl、Cl2、CO2、SO2,可用瓶口向上排 气收集气体的方法。 排水集气法 收集轻的气体 收集重的气体 图 2—29 排水集气法