自制固液氣三態(tài)可燃物爆炸裝置——萬能驗(yàn)爆器

曾前明 陳建強(qiáng)

（1 江西景德鎮(zhèn)市教研所 江西 景德鎮(zhèn) 333000；2 江西浮梁縣天保學(xué)校 江西 浮梁 333400）

一、裝置設(shè)計(jì)說明

九年級化學(xué)教材安排了有關(guān)氫氣、 面粉等爆炸實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)室沒有專用的驗(yàn)爆裝置。 盡管有的學(xué)校自制氫氣的驗(yàn)爆裝置，或不易操作或?qū)嶒?yàn)安全不夠。 特別是我國南方地區(qū)，空氣濕度大，按教材上面粉爆炸實(shí)驗(yàn)成功率不高，液體可燃物爆炸實(shí)驗(yàn)更是空白。 可燃物爆炸，不管可燃物是氣態(tài)、液態(tài)還是固態(tài)，其爆炸原理有共同點(diǎn)， 都是可燃物在有限空間內(nèi)急劇燃燒而引發(fā)爆炸，所以把氣、固、液三態(tài)可燃物的爆炸設(shè)計(jì)在一個裝置中。 裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是使可燃物充分與空氣接觸，并用明火引燃而爆炸。 設(shè)計(jì)難點(diǎn)是如何把液體在裝置內(nèi)瞬間 “霧化”，把固體在裝置內(nèi)瞬間“煙化”，特別是液體難度大，液體少了沒有明顯的爆炸，多了液體燃爆后，多余的液體仍會繼續(xù)燃燒，很危險(xiǎn)。 通過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)，最終還是采用把可控注射器與噴頭相結(jié)合的“霧化”方式做實(shí)驗(yàn)效果較好，且可控。 在制做過程中，我們也想把裝置的外罐體做成透明的，以便學(xué)生能更直觀地看到燃燒、爆炸的全過程。 可從市場找來很多透明的材料，經(jīng)過一一實(shí)驗(yàn)，效果都不是很好。 有的耐不了高溫，有的耐壓不行易爆，鋼化玻璃成型難，造價高，最終我們還是采用了鐵罐做為外罐體。 為了進(jìn)一步提高安全系數(shù)，我們在鐵蓋上加了安全皮帶，在鐵蓋的上方加了安全擋桿（同時可做裝置的提手用），在鐵蓋后方加了安全擋板，在罐體的四周加了四根防爆拉桿等。 為了使實(shí)驗(yàn)效果更加明顯，還在主罐體的兩側(cè)各安了一個共鳴箱（同時可做儲物用），目的是為了使爆炸聲得到共鳴放大，以便給觀察實(shí)驗(yàn)者留下深刻印象。

二、實(shí)驗(yàn)原理和目的

使可燃物迅速分散在有限空間內(nèi)急劇燃燒而引發(fā)爆炸，驗(yàn)證可燃性固、液、氣的爆炸威力。

三、實(shí)驗(yàn)儀器及藥品

萬能驗(yàn)爆器、打氣筒、20mL 可控注射器、50mL 注射器、氣囊、試管刷、燃燒匙、蠟燭、燃固體（如面粉）、可燃液體（如酒精）、可燃?xì)怏w（如氫氣）。

四、實(shí)驗(yàn)裝置圖

五、實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)

1.氣體驗(yàn)爆

（1）用木條點(diǎn)燃裝置內(nèi)的蠟燭并將蓋子蓋好輕壓。

（2）用50mL 注射器從氣囊中抽出約50mL 氫氣，從驗(yàn)爆器氣體入口迅速注入。 氣體立即產(chǎn)生爆炸，驗(yàn)爆器的蓋子被迅速掀起。

2.固體驗(yàn)爆

（1） 用燃燒匙將面粉放入驗(yàn)爆器內(nèi)的大點(diǎn)的鋁盒（粉盒）內(nèi)，蓋住橡膠管即可。

（2）用木條將裝置內(nèi)的蠟燭點(diǎn)燃，并將蓋子蓋好輕壓。

（3）用打氣筒從氣體入口迅速注入空氣。 面粉立即產(chǎn)生爆炸，驗(yàn)爆器的蓋子被迅速掀起。

3.液體驗(yàn)爆

（1）用20mL 可控注射器吸入約20mL 酒精，再把注射器出口與液體入口管連接好，蓋上粉盒蓋，拿去液罐上（噴頭上）的蓋帽，再慢慢注入約7mL 的酒精，看見罐內(nèi)噴口有少許酒精溢出則停下。

（2）用木條點(diǎn)燃裝置內(nèi)的蠟燭并將蓋子蓋好輕壓。

（3）再迅速注入約6mL 的酒精。 霧狀酒精立即產(chǎn)生爆炸，炸驗(yàn)爆器的蓋子被迅速掀起。

六、裝置特點(diǎn)

一器多用，現(xiàn)象明顯效果好，成功率高，安全且易操作。

［1］ 張宏志. 化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)五例 ［J］. 教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2008，（4）：22－23

［2］ 熊言林.化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究與設(shè)計(jì)［M］.合肥：安徽人民出版社，2009

［3］ 劉知新，梁慧姝，鄭長龍.化學(xué)實(shí)驗(yàn)論［M］.南寧：廣西教育出版社，2009. 3