启普发生器 百科内容来自于: 百度百科

启普发生器,英文名:Gas generators,是一种气体发生器,又称启氏气体发生器或氢气发生器。它常被用于固体颗粒和液体反应的实验中以制取气体。典型的实验就是利用稀盐酸和锌粒制取氢气。它是荷兰科学家启普(Petrus Jacobus Kipp 1808~1864)发明,并以他的姓命名的。

简介

英文名:Gas generators
一种实验室常用的气体发生装置,是荷兰科学家启普(Petrus Jacobus Kipp 1808~1864)发明,并以他的姓命名。它用普通玻璃制成,构造见图。它由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。适用于块状固体与液体在常温下反应制取气体,如氢气硫化氢等。
块状固体在反应中很快溶解、或变成粉末时,不能用启普发生器。
如果生成气体难溶于反应液,可以使用。如二氧化碳可溶于水,但难溶于盐酸;故用石灰石与盐酸反应制二氧化碳时可用启普发生器。
注意!启普发生器 不能用于加热

气密性检查

使用前应先检查装置的气密性
方法:开启旋塞,向球形漏斗中加水。当水充满容器下部的半球体时,关闭旋塞。继续加水,使水上升到长颈漏斗中。静置片刻,若水面不下降,则说明装置气密性良好,反之则说明装置漏气。漏气处可能是容器上气体出口处的橡皮塞、导气管上的旋塞或长颈漏斗与容器接触的磨口处。如漏气,应塞紧橡皮塞或在磨口处涂上一薄层凡士林
启普发生器

启普发生器

具体操作

固体试剂由容器上的气体出口加入,加固体前应在容器的球体中加入一定量的玻璃棉或放入橡胶垫圈,以防固体掉入半球体中。加固体的量不得超过球体容积的1/3。液体试剂从长颈漏斗口注入,注液方法与上述注水方法相同。液体的量以反应时刚刚浸没固体,液面不高过导气管的橡胶塞为宜。
使用时,打开导气管上的旋塞,长颈漏斗中的液体进入容器与固体反应,气体的流速可用旋塞调节。停止使用时,关闭旋塞,容器中的气体压力增大,将液体压回长颈漏斗,使液体和固体脱离,反应停止。为保证安全,可在球形漏斗口加安全漏斗(见图),防止气体压力过大时炸裂容器。
特点: 符合“随开随用、随关随停”的原则。能节约药品,控制反应的发生和停止,可随时向装置中添加液体药品。

规格

容量/ml
底直径/mm
中球直径/mm
上球直径/mm
全高/mm
容量/ml
底直径/mm
中球直径/mm
上球直径/mm
全高/mm
250
120
82
90
314
1000
175
130
140
450
500
145
98
110
360
2000
210
160
170
580

发明者

启普发生器的发明人叫启普,是荷兰人,他生于1808年3月5日,1864年2月3日病故,终年57岁。启普曾经学过一点化学,但基本上是一个药物商人。19世纪初期,荷兰的化学并不怎么发达,当时在荷兰成立了一所工业大学,想请启普担任地质教授,因为他自己办的商业比较发达,所以他没有接受工业大学的聘请。
启普除了经商以外,还根据前人制作的发生硫化氢气体的简单装置,设计出一种气体发生器,用的时候就发生气体,不用的时候,酸液上升,气体就停止了。因为这种气体发生器基本上是启普创造出来的,并由会吹玻璃的工人吹制成的,所以后人都称这种仪器为启普发生器。 他设计出这种实验室用的气体发生器,一直沿用到今天,基本上没有改变。
除了启普发生器以外,启普还发明过一些小东西。例如,画家绘画用的彩色铅笔也是启普首先制成的,所以他同当时的许多画家很熟悉。启普死得比较早,他的产业由他的儿子继承下来,后来虽然转让给别人了,公司的名称仍然叫做“启普父子公司”,至今它仍然是荷兰有名的科学仪器公司。

反应原理

实验室里制取较多的氢气,常用启普发生器。它由长颈漏斗、容器和导气管三部分组成。最初使用时,将仪器横放,把粒由容器上插导气管的口中加入,然后放正仪器,再将装导气管的塞子塞好。接着由球形漏斗口加入稀盐酸。使用时,扭开导气管活塞,酸液由球形漏斗流到容器的底部,再上升到中部跟锌粒接触而发生反应,产生的氢气从导气管放出。不用时关闭导气管的活塞,容器内继续反应产生的氢气使容器内压强加大,把酸液压回球形漏斗,使酸液与锌粒脱离接触,反应自行停止。使用启普发生器制取氢气十分方便,可以及时控制反应的发生或停止。

使用

1.发明的由来是经过岁月的洗礼
启普发生器是化学实验室中最普通、应用最广的玻璃仪器。它设计上的巧妙,堪称化学仪器中的一绝。
2.工作原理(以用稀硫酸和锌粒制取氢气为例)十分有效
打开活塞,容器内压强与外界大气压相同,球形漏斗内的稀硫酸在重力作用下流到容器中,与锌粒接触,产生氢气;关上活塞后,由于酸液继续与锌粒接触,氢气依然生成,此时容器内部压强大于外界大气压,压力将酸液压回球形漏斗,使酸液与锌粒脱离接触,氢气不再产生。
3.使用范围
启普发生器是用固体与液体试剂在常温条件(不用加热)下起反应制取气体的典型装置。如氢气、二氧化碳、硫化氢等均可以用它来制取。但对于固体呈粉末状或固体与液体相遇后溶解或反应时产生高温者,如二氧化硫、二氧化氮等,都不适宜用此装置制取。
4. 规格
启普发生器的规格以球形漏斗的容积大小区别,常用为250 mL或500 mL。

注意事项

1.使用前要检查装置气密性,排尽空气后再收集气体;
2.使用启普发生器制备氢气,应远离火源;
3.移动启普发生器时,要握住球形容器的蜂腰处,千万不可单手握住球形漏斗,以免底座脱落造成事故。
4、不能用于制乙炔。因为:
a.反应会产生糊状物Ca(OH)2,即氢氧化钙,堵住支管口;
b.碳化钙(CaC2)与水反应较剧烈,难以控制反应速率;
c.反应会放出大量热量,若操作不当,会炸裂启普发生器;
5、向启普发生器中添加固体时,需用橡胶塞将球形漏斗口塞紧,然后取下容器上的橡胶塞加入固体。液体需要更换时,也应塞紧漏斗口,然后拔下容器底部的液体出口塞,使废液缓缓流出,塞上液体出口塞后,再从球形漏斗口注液。移动启普发生器时,应握住容器的球体,切不可只握球形漏斗,否则会使之与容器脱离,造成漏液或损坏容器;
6、启普发生器不能进行加热,也不能用于强烈的放热反应和剧烈放出气体的反应;
7、必须是块状固体和液体,不加热制取难溶于水(或微溶于水)的气体的反应,方可使用。
8、添加液体以刚好浸没固体为宜。

应用范围

用于固体与液体的反应,与液体与液体的反应(但在溶液的质量分数上需慎重考虑)。
启普发生器用于制取气体,所以在使用前需检查装置气密性。

药品的选用

H2O2,KClO3,KMnO4都不行。 启普发生器必须是块状固体和液体反应,且反应平和。 以上三种制法都不符合。MnO2,KClO3,KMnO4均为固体,但是粉末状的,O2将液体压回,但粉末无法与液体完全分离,所以说,不是原理不行,而是它们的物质状态不合要求。按上面的条件,Al,Zn,Fe与HCl,H2SO4制H2;CaCO3与HCl制CO2,等等,都是可以的。但像CaC2与H2O制C2H2(乙炔), 以及实验室制取SO2、NO2都是不行的——反应剧烈且放出大量热,用启普发生器是非常危险的。
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- 来自原声例句
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