No Image

Получение углекислого газа в аппарате киппа

СОДЕРЖАНИЕ
251 просмотров
10 марта 2020

С использованием аппарата Киппа в практикуме получают водород, углекислый газ и сероводород. Аппарат Киппа (рис. 20) состоит из трех сообщающихся резервуаров 1, 2 и 4. Твердый реагент помещают в средний шарообраз­ный резервуар 2 на пластмассовый кольцевой вкладыш 3, предохраняющий от попадания твердого реагента в резервуар 4.

В качестве твердого реагента для получения водорода используют цинковые палочки, углекислого газа – куски и обрезки мрамора, сероводорода – куски сульфида железа.

Для загрузки аппарата Киппа необходимо приподнять или даже снять верх­ний шаровой резервуар 1 и поместить крупные куски реагента на кольцо 3 вокруг центрального отверстия. Можно вынуть трубку с краном 5 и через обра­зовавшееся отверстие загрузить средний шар примерно на 1/3 кусочками сред­него размера. Мелкодисперсный реагент использовать не следует, так как он может провалиться через щели у кольца 3 в нижний резервуар 4.

При включении аппарата Киппа (кран 5 открыт) жидкость из верхнего резервуара перетекает в нижний и поднимается до уровня твердого реагента (рис. 20, б). В результате реакции начинает выделяться газ. Аппарат Киппа спо­собен автоматически длительно поддерживать заданный ток газа и прекращать выработку газа при перекрывании выхода. В последнем случае за счет генера­ции газа уровень жидкости опускается ниже твердого реагента (рис. 20, а) и реакция прекращается. Жидкость при этом перетекает из нижнего резервуара в верхний.

Это один из самых удобных и безопасных методов получения газов в лабо­ратории. Аппараты Киппа выпускаются самых разных размеров.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома – страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 9051 – | 7305 – или читать все.

Аппарат Киппа — универсальный прибор для получения газов (ППГ) действием растворов кислот и щелочей на твёрдые вещества.

Выпуск прибора налажен в середине XIX века голландской фирмой, основанной аптекарем Петером-Якобом Киппом [1] , создавшей его на основе изобретённого в 1823 году «огнива Дёберейнера», автором которого является химик Иоганн Вольфганг Дёберейнер.

Читайте также:  Птица северной и южной америки 8 букв

Содержание

Устройство прибора [ править | править код ]

Аппарат Киппа изготовляется из стекла и состоит из нескольких частей:

  1. Колба-реактор с резервуаром;
  2. Воронка с длинной трубкой;
  3. Газоотводная трубка;
  4. Ловушка для улавливания паров кислоты (например, соляной).

Колба-реактор имеет верхнюю шарообразную часть с тубулусом, в который вставляется газоотводная трубка, снабженная краном или зажимом Мора, и нижний резервуар в виде полусферы. Нижний резервуар и колба-реактор разделены резиновой или пластиковой прокладкой с отверстием, через которое проходит в нижний резервуар длинная трубка воронки, доходящая почти до дна.

Раствор в нижнем резервуаре прибора служит затвором, препятствующим выделению газа обратно через воронку во время опыта. Нижний резервуар обычно имеет тубулус, закрытый притёртой стеклянной пробкой: он необходим для слива жидкости после использования прибора.

На прокладку через боковой тубулус шпателем насыпают твёрдые вещества (мрамор, цинк, алюминий, сульфид натрия, сульфит натрия). Тубулус закрывается пробкой с газоотводной трубкой. Затем при открытом кране или зажиме в верхнюю воронку заливается раствор реагента. Когда уровень жидкости достигает вещества на прокладке, начинается химическая реакция с выделением газа.

При закрытии крана давление выделяющегося газа выдавливает жидкость из реактора в верхнюю часть воронки. Реакция прекращается. Открытие крана приводит к возобновлению реакции [2] . Таким образом, аппарат Киппа относится к аппаратам автоматического действия.

Использование [ править | править код ]

Проверяют герметичность всех соединений, наличие трещин. В нижний тубулус вставляют пробку и закрепляют её с помощью скобы или резинки. Воронку с длинной трубкой плотно вставляют в колбу-реактор. Прибор наклоняют и через средний тубулус засыпают твёрдое вещество, затем средний тубулус закрывают пробкой с газоотводной трубкой, кран на трубке закрывают. Далее в воронку заливают раствор кислоты (HCl), в воронку вставляют ловушку, заполненную водой. При открытии крана кислота поступает через трубку в нижний резервуар, а затем в колбу-реактор, где происходит реакция взаимодействия с твёрдым веществом с выделением газа, время заполнения колбы-реактора газом составляет около 5 минут. Затем кран закрывают, выделяющийся газ из-за повышения давления в колбе-реакторе вытесняет кислоту в воронку, реакция прекращается. Прибор готов к работе, для этого необходимо открыть кран на газоотводной трубке.

Читайте также:  Собаку рвет зеленым цветом

Аппарат Киппа — прибор автоматического действия для получения газов путем взаимодействия твердого и жидкого реагентов. Устройство изготовлено из стекла и требует умелого обращения, иначе возможны несчастные случаи: от ожогов кислотой до пожара и даже взрыва горючего газа, например, водорода.

Аппарат Киппа — его еще называют газогенератор Киппа, назван по фамилии голландского аптекаря Петера-Якоба Киппа. Он владел компанией, которая в XIX веке разработала и выпускала эти приборы. Газогенератор Киппа был основан на похожем устройстве, которое массово выпускалось в Германии — на огниве Дёбернейера (зажигалке Дёбернейера). Там использовался тот же принцип, на котором стал работать аппарат Киппа: водород, который потом самоподжигался на воздухе в присутствии катализатора, получался при взаимодействии серной кислоты и цинковой пластины. Чтобы остановить горение и химическую реакцию, достаточно было перекрыть выпускной клапан и давление газа оттесняло кислоту от пластины. В отличие от огнива Дёбернейера, аппарат Киппа более универсален и подходит для получения различных газов.

Для чего пригоден газогенератор Киппа

Предназначен он, главным образом, для применения в лабораториях, демонстрации опытов, выполнения учебных работ. В научных исследованиях ученые предпочитают пользоваться баллонами с газом — так проще и безопаснее. Газогенератор часто используют аквариумисты.

Прибор подходит для получения разных газов. Чаще всего с его помощью получают:
— водород (взаимодействием цинка и соляной кислоты);
— углекислый газ CO2 (мрамор, мел или известняк CaCO3 и соляная кислота);
— ацетилен C2H2 (карбид кальция CaC2 и вода);
— хлор (перманганат калия KMnO4 и соляная кислота);
— сероводород H2S (сульфид железа FeS и соляная кислота);
— оксид азота NO (медь и азотная кислота).

Как устроен аппарат Киппа

Прибор состоит из трех основных частей:

1. Внизу: полусферический резервуар, соединенный горловиной с шаром-реактором, расположенным над резервуаром.
2. Газоотводная трубка со стеклянным краном или зажимом Мора, которая подсоединяется к отводу реактора.
3. Вверху: воронка со сферическим расширением и с длинным носиком-стоком, который проходит через весь прибор до самого дна. Воронка вставляется в горловину реактора герметично.

Читайте также:  Как наказывать хаски

Дополнительно используются:

— Предохранительная склянка Вульфа, через которую пропускается получаемый газ, чтобы очистить его от возможных капелек кислоты и кусочков твердого реагента. При необходимости склянку Вульфа можно соединить с другим промежуточным сосудом для осушения газа.
— В верхнюю воронку обычно вставляют предохранительную воронку, которая поглощает пары кислоты.
— Резервуар часто тоже снабжают отводом с пробкой, через который удобно сливать использованную кислоту и промывать аппарат.
— Между резервуаром и реактором устанавливают или решетку, на которую насыпают твердый реагент, или пробку с перфорацией, которая не мешает кислоте взаимодействовать с твердым реагентом в реакторе.
— Манометр и другие приспособления для того, чтобы обеспечить поддержание определенного давления газа.

Как действует газогенератор Киппа

В собранный прибор через боковой отвод реактора насыпают твердый реактив. Реактив должен быть в виде кусочков, а не мелкого порошка (порошок вступает в реакцию слишком быстро). Потом на отвод надевается резиновая трубка с открытым краном или зажимом.

Следующий шаг — залить через воронку жидкий реактив, так чтобы его уровень достиг твердого реактива в реакторе и началась химическая реакция.

Примерно в течение 5 минут ждут, чтобы газ полностью вытеснил воздух из аппарата, и закрывают кран (зажим) на газоотводной трубке. Давление газа вытеснит всю жидкость из реактора обратно в воронку и реакция прекратится.

Аппарат готов к работе. Стоит открыть газоотводную трубку, как давление газа уменьшится, жидкость поднимется до реактора, химическая реакция запустится вновь и газ будет генерироваться до тех пор, пока не закончится весь реактив. Чтобы прекратить выделение газа, достаточно перекрыть газоотводную трубку, поэтому этот газогенератор и называют аппаратом автоматического действия.

Комментировать
251 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Животные
0 комментариев
No Image Животные
0 комментариев
No Image Животные
0 комментариев
Adblock
detector