一种可制取、储存气体的化学仪器
作者：周俊昌
来源：《中学生数理化·学习研究》2017年第03期
一、改进背景
启普发生器是中学化学常见仪器，用于常温下不溶于水的颗粒状固体和液体反应制取气体，如用于实验室制取H2、CO2等气体。但该仪器在使用过程中存在以下缺点：（1）结构复杂，装、取固体很不方便；（2）实验时所需液体反应物较多，容易造成液体药品浪费；（3）停止反应，固液分离后，液面上升，整个仪器重心偏高，有安全隐患。 二、改进思路
基于启普发生器的上述缺点，我首先想到以注射器为基本模型進行改进，但若用注射器来制取气体，通常的注射器容积小且没有开关，用注射器做实验也不便于控制反应速度。由此想
到了加大注射器容积并让注射器竖直站立，用来盛放液体反应物，并且在注射器活塞末端加装便于液体进出的筐式装料器，在活塞中间设置一个连通外界的带开关的导管，下压或者上移活塞就可以实现液体反应物与固体反应物的接触和分离，就可以很方便地制取所需的气体。 由于筐式装料器与活塞是通过螺纹相连接的，是可以拆卸的，于是想到若卸掉上述筐式装料器，本仪器又可以用作收集气装置，开关自如，其相对于普通集气瓶的优点是，在活塞重力作用下可以根据实际所需，定量、精确地放出气体以供使用。 三、装置图 四、组装
①将筒体2与底座板用有机玻璃胶黏接在同一轴线上；②将活塞底板、活塞、活塞顶盖由下而上依次用有机玻璃胶黏接在同一轴线上形成一个密封腔室；③在活塞底板中心处钻一个直径8mm的孔，且另开一个直径50mm、深度为8mm的螺旋槽；④筐式装料器3通过上口部的螺纹旋接在活塞底板下端面的螺旋槽内；⑤直角导气管5下端黏接在活塞底板中心处的8mm孔内，上端黏接在活塞顶部的小孔内（如不好安装，该导管中间部分可用耐腐蚀、耐老化的硅胶管代替）；⑥在活塞底端距离活塞底板10mm处开一个深度3mm的环槽并套上一个匹配的耐酸碱、耐老化的硅胶密封圈；⑦在筒体外壁刻上体积刻度线。 五、仪器的使用
1.在常温下制取气体。如图1所示，在筒体2中加入液体反应物，在筐式装料器3中装入固体反应物12，当需要制取气体时，打开开关8，压下活塞7至适当位置，使固体反应物12和液体反应物接触使之反应，从而源源不断地产生气体，当不需要气体时，关闭开关8，余气即可将活塞7顶起，使固体反应物12与液体反应物脱离接触，使反应停止。
若较长时间不使用该仪器，可用紧固螺丝13将活塞固定，使筐式填料器3与液体反应物脱离，即使活塞与筒体之间轻微漏气，也不会使筐式填料器中的固体反应物12与液体反应物接触，方便再次使用。
2.储存气体。具体操作方法：卸掉筐式装料器3，打开开关8，将活塞7压至筒体2的底部，导管5接到制取气体的发生装置导管上，气体即可进入筒体2内从而将活塞7顶起至一定位置时，关闭开关8即可储存一定体积的气体；如需使用气体时，打开开关8，活塞7即可在重力作用下将储存的气体压出，供实验之用。 作者单位：山东省邹城市第一中学高三（16）班
一种可制取、储存气体的化学仪器
