初中化學(xué)檢查裝置氣密性原理及方法

龔偉山

實驗教學(xué)是初中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，而檢測裝置的氣密性是進(jìn)行化學(xué)實驗的基礎(chǔ)。對這一板塊的教學(xué)將直接影響化學(xué)實驗的結(jié)果，因此氣密性的教學(xué)應(yīng)當(dāng)從實際出發(fā)，對理論知識進(jìn)行系統(tǒng)的教學(xué)，通過細(xì)致的教學(xué)設(shè)計幫助學(xué)生進(jìn)行有關(guān)實踐，提升教學(xué)質(zhì)量。

一、檢查裝置氣密性的基本原理

當(dāng)我們對裝置氣密性進(jìn)行檢查時，要先讓封閉排氣口（多借助水、彈簧夾、橡皮塞、小氣球或注射器等）裝置處于密閉狀態(tài)，緊接著再采用相關(guān)的方法來增大或減小裝置內(nèi)部的氣壓（多采用加熱、注水、鼓氣或抽氣等措施），最后一步則是要根據(jù)“壓強差”所呈現(xiàn)出來的現(xiàn)象（如氣液交界處是否冒氣泡、玻璃管中是否產(chǎn)生水柱、容器內(nèi)液面是否下降、軟膠管是否變癟等）對裝置是否漏氣做出判斷，得出正確而可靠的結(jié)論。

二、檢查裝置氣密性的幾種方法

1.加熱膨脹法。具體有以下步驟：首先要確保導(dǎo)氣管口浸入水中，讓封閉排氣口，第二步就要用手或酒精燈微熱試管，讓試管內(nèi)氣體受熱膨脹，在試熱的過程中倘若是導(dǎo)氣管口冒氣泡，那就是表示裝置不漏氣。類比于“實驗室分解過氧化氫制氧氣的發(fā)生裝置”實驗過程，在檢驗裝置是否漏氣也可以采用加熱膨脹法來進(jìn)行檢查。

2.冷卻收縮法。在檢驗氣密性的時候若是通過實驗室“加熱高錳酸鉀制氧氣的發(fā)生裝置”來檢驗，步驟如下：第一要將導(dǎo)氣管口浸入水中，其次要用冰冷的毛巾捂住試管（或?qū)⒃嚬芙诶渌校?，最后要讓試管?nèi)氣體溫度降低，讓氣體的體積得到收縮。在通過這一階段的步驟之后，若有出現(xiàn)水進(jìn)入導(dǎo)氣管里形成一段水柱的現(xiàn)象，那么就表示裝置氣密性良好。

3.注水增壓法。步驟如下：首先要先從長頸漏斗口注水液封漏斗末端，這樣做能夠封閉其中的一個排氣口；第二步要把彈簧夾夾在軟膠管上，用于封閉一個排氣口；在這個過程中，繼續(xù)加水加到長頸漏斗管內(nèi)的水面高于錐形瓶內(nèi)的水面為止，等以上流程做完之后在壓縮錐形瓶內(nèi)氣體的方式使氣壓增大。當(dāng)停止加水后，觀察長頸漏斗內(nèi)的水面高度，如果長頸漏斗管內(nèi)的水面一直高于錐形瓶內(nèi)的水面，那么就可以表示裝置不漏氣。

4.鼓氣增壓法。步驟如下：第一要讓長頸漏斗口向錐形瓶里注水使漏斗末端液封，這樣做的目的是可以封閉一個排氣口；第二則是要利用長短合適的軟膠管把錐形瓶的導(dǎo)氣管口與注射器吸入口連接起來，這也是用來封閉一個排氣口；接下來進(jìn)入鼓氣階段，通過然后慢推注射器活塞鼓氣，以此來提高錐形瓶內(nèi)氣體的量，讓管內(nèi)的氣壓大于管外的氣壓；最后要慢慢地推動活塞，在這個過程中如果長頸漏斗管內(nèi)形成了一段穩(wěn)定的水柱，那就證明裝置氣密性良好。要檢驗裝置是否會漏氣則要通過進(jìn)一步的檢驗，首先要用一根長約lOcm的軟膠管，讓導(dǎo)氣管口與注射器吸入口相互連接起來，再慢慢推動注射器活塞鼓氣，如果活塞被推動一小段距離后松開手，如果活塞能夠回到原刻度處，那么就可以表明裝置不漏氣。

5.抽氣減壓法。抽氣減壓法和鼓氣增壓法有其共同之處，其操作也是較為的簡便。首先，要從長頸漏斗口向錐形瓶里注水使漏斗末端液封、然后通過長短合適的軟膠管將錐形瓶的導(dǎo)氣管口與注射器吸入口相互連接起來；第二，要慢慢向外拉注射器活塞抽氣，吸出一部分瓶內(nèi)的氣體，由此來讓氣壓減??；通過觀察，如果此時長頸漏斗末端冒氣泡，那么就能直觀的說明氣密性良好。要進(jìn)一步檢驗裝置是否漏氣，同樣要通過進(jìn)一步的檢驗，首先要用一根長短合適的軟膠管把導(dǎo)氣管口與注射器吸入口連接起來，之后再慢慢外拉注射器活塞抽氣，如果觀察到軟膠管變癟，那就能說明裝置不漏氣。

6.浸水增壓法。利用浸水增壓法檢查其氣密性，是一種操作較為簡單的檢驗方法。例如在“利用球形干燥管制成的實驗室制取二氧化碳的改進(jìn)裝置”的氣密性檢查，可以通過以下步驟：首先也是要封閉一個排氣口，所以要先將彈簧夾夾在軟膠管上。第二還是要封閉一個排氣口，這就要把干燥管細(xì)管的末端浸入水中，等以上兩個步驟都完成就可以，輕輕地用力把干燥管細(xì)管豎直浸入水下合適的深度，由此來壓縮裝置內(nèi)的氣體，讓管內(nèi)的氣壓增大；完成以上步驟后如果能觀察到水很難進(jìn)入細(xì)管內(nèi)，那么就表明裝置不漏氣。

7.氣球封口法。利用測定天然堿純度的實驗裝置來檢查該裝置氣密性，這種方式需要利用鼓氣增壓法和氣球封口法相結(jié)合。具體的步驟有以下幾點：首先要在最左端的導(dǎo)氣管口上接一個打氣筒，用來封閉一個排氣口；第二就要在最右端的導(dǎo)氣管口上套一個小氣球，用來封閉另一個排氣口；之后則是要向裝置內(nèi)鼓氣幾次，讓氣體的量增加，由此讓氣壓增大；通過現(xiàn)象的觀察如果小氣球慢慢脹大，并且停止鼓氣后小氣球大小保持不變的狀態(tài)，那么就可以說明裝置不漏氣。