Склянки Тищенко похожи на бутыли Вульфа, но универсальнее, так как могут использоваться как с жидким, так и твердым поглотителем. Внутри склянки есть перегородка, делящая ее объем на две части. Части могут сообщаться друг с другом, чтобы газ мог проходить из одной половины в другую. В склянке для жидкого поглотителя в перегородке у дна есть отверстие. В склянке для твердого очистителя перегородка немного не доходит до дна с пробкой. Отводные трубки для подачи и вывода газа впаяны в разные части склянки. Такая конструкция замедляет прохождение газа через поглотитель и улучшает качество очистки.
Хлоркальциевые трубки
Хлоркальциевые трубки предназначены для очистки воздуха от примесей, которые могут повредить реактиву или раствору при контакте. Чаще всего с помощью хлоркальциевых трубок защищают чистые или прокаленные вещества от влаги или углекислого газа, содержащихся в воздухе. Кроме этого, трубки могут использоваться для поглощения нежелательных паров в перегонных аппаратах и дистилляторах.
Хлоркальциевые трубки бывают прямыми, изогнутыми и U-образными. Все они используются с твердыми поглотителями.
Прямые трубки имеют шарообразное расширение, которое наполовину заполняют ватой. Остальную верхнюю часть трубки заполняют гранулированным поглотителем (у гранул большая эффективная поверхность, а газ свободно проходит сквозь них). Сверху опять кладут слой ваты. После этого трубку закрывают пробкой со вставленным стеклянным отводом. Далее трубку с помощью пришлифованного соединения или резиновой пробки подсоединяют к сосуду с веществом или прибору, воздух к которым должен поступать только в очищенном виде.
Изогнутые и U-образные трубки используются аналогично.
Тип поглотителя зависит от того, какое соединение следует удалять из воздуха. Это может быть прокаленный хлорид кальция, натронная известь (смесь гидроокиси натрия NaOH с гашеной известью Ca(OH)2), ангидрон (Mg(ClО4)2, безводный перхлорат магния), аскарит (асбест, пропитанный расплавом гидроокиси натрия), силикагель, окись алюминия и т.п. Или смесь нескольких поглотителей для удаления из воздуха сразу нескольких компонентов.
Вопросы к параграфу 25 — ГДЗ по Химии 9 класс Учебник Рудзитис, Фельдман
Авторы: Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г.
§ 25. Получение аммиака и изучение его свойств
1. Получение аммиака и растворение его в воде. 1) В фарфоровой ступке хорошо перемешайте приблизительно равные объемы кристаллического хлорида аммония МН4Сl и порошка гидроксида кальция Са(ОН)2 (опыт удаётся лучше, если известь слегка влажная). Приготовленную смесь насыпьте в пробирку на 1/3 её объёма. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опущен в другую сухую пробирку, закрепленную в штативе открытым концом вниз (рис. 22). Нагрейте смесь в пробирке. 2) Как только почувствуете острый запах (нюхать осторожно!), пробирку с газом, не переворачивая, закройте пробкой, погрузите её в сосуд с водой и откройте пробку. 3) После заполнения пробирки водой закройте её отверстие пробкой и выньте пробирку из воды. Половину полученного раствора перелейте в другую пробирку. В одну пробирку поместите красную лакмусовую бумагу. В другую пробирку добавьте несколько капель раствора фенолфталеина, а затем немного разбавленной соляной кислоты. О каких свойствах водного раствора аммиака свидетельствует его действие на индикаторы? Как это можно объяснить с позиций теории электролитической диcсоциации? Что происходит при действии кислоты на водный раствор аммиака? Составьте уравнение соответствующей химической реакции.
1) В фарфоровой ступке перемешали равные объемы кристаллического хлорида аммония МН4Сl и порошка гидроксида кальция Са(ОН)2.
Приготовленную смесь насыпали в пробирку на 1/3 её объёма. Закрыли пробирку пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опущен в другую сухую пробирку, закрепленную в штативе открытым концом вниз. Нагрели смесь в пробирке.
Как только почувствовали запах, закрыли пробирку и пробкой и погрузили в сосуд с водой. Открыли пробирку. Полученный раствор разделили на две части: в одну помещают лакмус, в другую — несколько капель фенолфталеина и разбавленную кислоту.
При реакции хлорида аммония с гидроксидом кальция выделяется бесцветный газ с запахом нашатырного спирта
Газ хорошо растворяется в воде и немного в с ней взаимодействует:
Лакмусовая бумажка в этом растворе окрашивается в синий цвет. Фенолфталеин окрашивает раствор в малиновый цвет, при добавлении соляной кислоты в раствор фенолфталеин обесцветится:
Получили аммиак. При его растворении образовывается водный раствор аммиака, обладающий основными свойствами (окрашивает индикаторы в цвет щелочной среды).
С позиции теории электролитической диссоциации аммиак — это основание (в растворе находятся ионы).
Аммиак и соляная кислота образуют аммиачную соль. имеющую кислую среду (хлорид аммония — соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой).
2. Горение аммиака в кислороде. Снова слегка нагрейте пробирку со смесью хлорида аммония и гидроксида кальция. Газоотводную трубку введите в стеклянный цилиндр с кислородом и при помощи лучинки подожгите газ (рис. 23). Какие вещества образуются в процессе горения аммиака? Напишите уравнение соответствующей реакции. Подчеркните в уравнении одной чертой окислитель, а двумя — восстановитель.
Нагрели пробирку со смесью хлорида аммония и гидроксида кальция. Газоотводную трубку ввели в стеклянный цилиндр с кислородом и при помощи лучинки подожгли газ.
В результате реакции хлорида аммония и гидроксида кальция выделяется бесцветный газ с запахом нашатырного спирта:
При горящей лучинке аммиак горит жёлто-зелёным пламенем:
При горении аммиака образуются вода и азот. аммиак горит в чистом кислороде, но не в воздухе. при горении аммиак окисляется до азота, проявляет восстановительные свойства.
3. Взаимодействие аммиака с кислотами. В приборе для получения газов замените пробирку с использованной смесью хлорида аммония и гидроксида кальция на пробирку со свежей порцией смеси. Пробирку слегка нагрейте. Газоотводную трубку последовательно введите в пробирки, в которых налито по 1 мл концентрированных азотной, соляной и серной кислот. Конец газоотводной трубки должен находиться на расстоянии 5—6 мм от поверхности кислоты. Как объяснить появление белого дыма? Напишите уравнения соответствующих реакций. Почему конец газоотводной трубки нельзя погружать в кислоту, а можно лишь приближать к ней?
В приборе для получения газов заменили пробирку с использованной смесью хлорида аммония и гидроксида кальция на пробирку со свежей порцией смеси. Пробирку слегка нагрели. Газоотводную трубку последовательно ввели в пробирки, в которых налито по 1 мл концентрированных азотной, соляной и серной кислот. Конец газоотводной трубки вывели на расстояние 5—6 мм от поверхности кислоты.
Наблюдается появление белого дыма, характерного для соли аммония:
Конец газоотводной трубки можно только приближать к кислоте, а не погружать в неё, чтобы кислоту не засосало в смесь.
При взаимодействии аммиака с концентрированными кислотами образуются соли аммония.
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.
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. 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.
Активное вещество: Резиновая смесь на основе натурального каучука.
Описание: Трубка ректальная (зонд) для новорожденных. Для облегчения отхождения газов новорожденных и проведения лечебных процедур. Размер № 16 по шкале Шарьера. Внешний диаметр трубки (мм) равен 16/3=5,33 мм (размер №16 по шкале Шарьера деленный на 3) Во избежание осложнений газоотводную трубку держат не более 15-20 мин.
Противопоказания
Особые указания
Во избежание осложнений газоотводную трубку держат не более 15-20 мин.
Необходимо точно соблюдать инструкцию, приложенную к газоотводной трубке, если ее нет, то лучше попросить помощи у квалифицированного специалиста, чтобы избежать травмирования кишечника или его перфорации.
-Постарайтесь прибегать к помощи газоотводной трубки как можно реже, максимально не более трех раз в день. Кишечник малыша только учится правильно работать, выводя все ненужное из организма. Частое, а порой неумелое вмешательство в его работу может привести к сбоям в работе кишечника и запорам;
-Важно соблюдать стерильность вводимой газоотводной трубки. Попадание в кишечник несвойственной ему, а уж тем патогенной микрофлоры может привести к дисбактериозу или что еще хуже к воспалительным процессам. Потому, если есть финансовая возможность, лучше всего использовать одноразовые газоотводные трубки;
Способ применения и дозы
Перед процедурой вымойте руки, положите клеёнку, а сверху пелёнку.
Вначале следует трубочку прокипятить. После этого дать остыть, смазать закругленное отверстие вазелином, прокипяченным растительным маслом, детским кремом.
Ребёнка старшего возраста нужно уложить на левый бок, а ножки плотно привести к животу. Детей первых месяцев жизни укладывают на спинку.
Осторожно, вращательными движениями газоотводную трубку введите в анальное отверстие и оставьте на 5 минут.
Немного покрутите вставленной трубкой в попке малыша. Трубочку нужно обязательно придерживать. После отхождения газов или каловых масс подмойте ребенка, вымойте трубочку. В среднем на отхождение кала требуется 10 минут. Если вы не уверены, что поймете, отошли газы или нет, опустите один конец в тазик с водой. Если пойдут пузыри, значит, газы отошли. Повторное использование газоотводной трубки для новорожденных допускается не ранее чем через 3-4 часа.
После отхождения газов и каловых масс ребёнка нужно подмыть.
Перед первым применением многоразовую газоотводную трубочку следует продезинфицировать путем кипячения в дистиллированной воде в течение 30 мин или выдержать в 3 % растворе перекиси водорода в течении 80 мин с последующим ополаскиванием в проточной воде.
После использования промыть проточной горячей водой с мылом и прокипятить.
но универсальнее, так как могут использоваться как с жидким, так и твердым поглотителем. Внутри склянки есть перегородка, делящая ее объем на две части. Части могут сообщаться друг с другом, чтобы газ мог проходить из одной половины в другую. В склянке для жидкого поглотителя в перегородке у дна есть отверстие. В склянке для твердого очистителя перегородка немного не доходит до дна с пробкой. Отводные трубки для подачи и вывода газа впаяны в разные части склянки. Такая конструкция замедляет прохождение газа через поглотитель и улучшает качество очистки.
