7在化学实验室中,我们会见到各种形形色色的仪器。作为一名化学实验室工作者我们需要了解它们,熟悉它们,这样才能更好的进行我们的工作。对这些仪器应该在反复使用和训练规范操作的基础上,努力做到“三会”,即:会识别仪器的名称和能恰当地选用仪器(仪器的种类和必要的规格);会正确地使用仪器进行实验;会画常用仪器的剖面图。

按照实验常用仪器的用途,大致可加热的仪器(直接加热、间接加热)、加热仪器、盛放物质的仪器、计量仪器、分离仪器、干燥仪器和其它仪器等。现对这些仪器的名称、规格、用途和操作要领分述如下。

可加热的仪器

可直接加热的仪器:试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙、硬质玻璃管等。

试管 用来盛放少量药品,常温或加热情况下进行少量试剂反应的容器,可用于制取或收集少量气体,少量物质的溶解。

使用注意事项:

①可直接加热,用试管夹夹在距试管口 1/3管长处。

②加热后不能骤冷,防止炸裂。

③加热时试管口不能对着任何人;给固体加热时,试管要横放,管口略向下倾斜。

④加入试管内的液体,不加热时不超过试管容积的l/2,加热时不超过l/3。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(1)

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(2)

坩埚 用于高温灼烧固体物质,溶液的蒸发、浓缩或结晶(如果有蒸发皿,应该选择蒸发皿。当然坩埚也可以用于溶液的蒸发、浓缩或结晶)。用时,应用坩埚钳夹持,放到铁架台铁环上的泥三角上加热,瓷坩埚不能用于灼烧强碱性物质,铁坩埚不宜灼烧强酸性物质。坩埚的型号规格较多,在应用时不受生产规模、批量大小和熔炼物质品种的限制,可任意选择,适用性较强,并可保证被熔炼物质的纯度。

1、用后放置干燥处,切忌雨水侵入;使用前须缓慢烘烤到500摄氏度方可使用。

2、应根据坩埚容量加料,忌挤得太紧,以免金属发生热膨胀胀裂坩埚。

3、取出金属熔液时,最好用勺子舀出,尽量少用卡钳,若用卡钳等工具应与坩埚形状相符,避免局部受力过大而缩短使用寿命。

4、坩埚使用寿命与用法有关,应避免强氧化火焰直接喷射到坩埚上,而使坩埚原料氧化短命。

坩埚的生产原料,可概括为三大类型。一是结晶质的天然石墨,二是可塑性的耐火黏土,三是经过煅烧的硬质高岭土类骨架熟料。

使用注意事项

1)可直接受热,加热后不能骤冷,用坩埚钳取下

2)坩埚受热时放在泥三角上

3)蒸发时要搅拌;将近蒸干时用余热蒸干

坩埚可分为石墨坩埚、粘土坩埚和金属坩埚三大类。

在石墨坩埚中,又有普型石墨坩埚、异型石墨坩埚、高纯石墨坩埚三种。各种类型的石墨坩埚,由于性能、用途和使用条件不同,所用的原料、生产方法、工艺技术和产品型号规格也都有所区别。

坩埚的种类大体分为三大类:第一类炼铜坩埚,其规格“号”;第二类为炼铜合金坩埚,特圆形有100个号,圆形有100个号,第三种炼钢用的坩埚,有100个号。

坩埚规格(大小),通常是用顺序号大小表示的,1号坩埚具有能熔化1000g 黄铜的容积,其重量为180g。坩埚在熔炼不同金属或合金时熔化量计算,可以坩埚的容重规格号,乘上相应金属和合金系数。

坩埚的生产原料,可概括为三大类型。一是结晶质的天然石墨,二是可塑性的耐火。

镍坩埚适用于NaOH Na2O2、Na2CO3 NaHCO3以及含有有KNO3的碱性溶剂熔融样品,不适用于KHSO4或NaHS04、K2S2O7或Na2S2O7等酸性溶剂以及含硫的碱性硫化物熔剂熔融样品。

种类

铁坩埚

在熔融NaOH等强碱性物质时会用到铁坩埚,但因易生锈和氧化等问题,使用并不广泛,仍然以不活泼金属坩埚为主。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(3)

铸铁坩埚

铸铁坩埚是生铁翻铸而成,用于熔化铝合金、锌合金、铅合金、锡合金、锑合金等金属的皿器,比铁坩埚更加耐用。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(4)

石英坩埚

石英坩埚可在1650度以下使用,分透明和不透明两种。用电弧法制的半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅,是发展大规模集成电路必不可少的基础材料。当今,世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。它具有高纯度、耐温性强、尺寸大、精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。不能和HF接触,高温时,极易和苛性碱及碱金属的碳酸盐反应。石英坩埚适于用K2S2O7,KHSO4作熔剂熔融样品和用Na2S207(先在212度烘干)作熔剂处理样品。石英质脆,易破,使用时要注意。除HF外,普通稀无机酸可用作清洗液。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(5)

瓷坩埚

其的主要成分:氧化铝(45-55%)、二氧化硅。可耐热1200度左右使用,适用于K2S2O7等酸性物质熔融样品。一般不能用于以NaOH、Na2O2、Na2CO3等碱性物质作熔剂熔融,以免腐蚀瓷坩埚。瓷坩埚不能和氢氟酸接触。瓷坩埚一般可用稀盐酸煮沸洗涤。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(6)

刚玉坩埚

氧化铝含量超过95%以上的坩埚称为刚玉坩埚。刚玉坩埚是由多孔熔融氧化铝组成,质坚而耐熔。刚玉坩埚适于用一些弱碱性物质作熔剂熔融样品,不适于用Na 202、NaOH等强碱性物质和酸性物质作熔剂(如K2S 207等)熔融样品。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(7)

石墨坩埚

石墨坩埚的主体原料,是结晶形天然石墨。故它保持着天然石墨原有的各种理化特性。石墨坩埚具有良好的热导性和耐高温性,在高温使用过程中,热膨胀系数小,对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸,碱性溶液的抗腐蚀性较强,具有优良的化学稳定性。石墨坩埚,因具有以上优良的性能,所以在冶金、铸造、机械、化工等工业部门,被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的熔炼。并有着较好的技术经济效果。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(8)

碳化硅坩埚

碳化硅坩埚为一陶瓷深底的碗状容器。当有固体要以大火加热时,就必须使用坩埚。因为它比玻璃器皿更能承受高温。坩埚使用时通常不会把熔化的东西放的太满,以防止受热物跳出,并让空气能自由进出以进行可能的氧化反应。坩埚因其底部很小,一般需要架在泥三角上才能以火直接加热。坩埚在铁三角架上用正放或斜放皆可,视实验的需求可以自行安置。坩埚加热后不可立刻将其置于冷的金属桌面上,以避免它因急剧冷却而破裂。也不可立即放在木质桌面上,以避免烫坏桌面或是引起火灾。正确的作法为留置在铁三角架上自然冷却,或是放在石棉网上令其慢慢冷却。坩埚的取用请阅坩埚钳。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(9)

铂金坩埚

用金属铂制作,是差热分析仪的备件,用于加热非金属材料。如;玻璃纤维地生产,玻璃拉丝等。不可接触:①固体K2O、Na2O、KNO3、NaNO3、KCN、NaCN、Na2O2、Ba(OH)2、LiOH等;②王水、卤素溶液或能产生卤素的溶液;③易还原金属的化合物及这些金属;④含碳的硅酸盐、磷、砷、硫及其化合物。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(10)

蒸发皿 蒸发皿是可用于蒸发浓缩溶液的器皿。可在三脚架上直接加热,也可用石棉网、水浴等间接加热,加热时,可用玻璃棒搅拌。常用规格根据口径大小有6、9、12、18厘米等。可根据不同用途,选用不同的规格。蒸发皿一般为瓷制品,也可用玻璃、石英、铂或铜等制成。质料不同,耐腐蚀性能不同,应根据溶液和固体的性质适当选用。对酸、碱的稳定性好。可耐高温,但不宜骤冷。

在一般实验中,当需蒸发溶液体积较小时,可在蒸发皿中直接蒸发。对于非可燃性溶液,若溶液很稀,物质对热稳定性又较好时,蒸发皿可以放置在石棉网上用酒精灯或煤气灯直接加热蒸发,待溶液变浓时再转移至水浴上加热蒸发;对于可燃性有机溶液,若溶液较浓,物质对热稳定性较差时,则应在通风橱内用水浴间接加热蒸发。

注意事项

1)能耐高温,加热后不能骤冷,防止破裂。2)应使用坩埚钳取放蒸发皿,加热时用三脚架或铁架台固定。

3)液体量多时可直接加热 ,量少或黏稠液体要垫石棉网或放在泥三角上加热。

4)加热蒸发皿时要不断的用玻璃棒搅拌,防止液体局部受热四处飞溅。

5)加热完后,需要用坩埚钳移动蒸发皿。不能直接放到实验桌上,应放在石棉网上,以免烫坏实验桌。

6)大量固体析出后就熄灭酒精灯,用余热蒸干剩下的水分。

7)加热时,应先用小火预热,再用大火加强热。

8)要使用预热过的坩埚钳取热的蒸发皿。

9)用蒸发皿盛装液体时,其液体量不能超过其容积的三分之二

与坩埚区别

1、用途不同

坩埚可以加热不含水的物质,比如熔化非腐蚀性盐类、灼烧沉淀、碳化或灰化某些复杂试样等;蒸发皿一般用于蒸发溶液。

2、材料不同

坩埚的材料必须耐高温,陶瓷的坩埚使用的温度上限约为800度;而石英的坩埚可以在1000度以上的高温使用,蒸发皿通常为普通玻璃制,也有用陶瓷的,使用温度应该多在400度以下。

3、加热方式不同

坩埚可以直接加热,或者放进高温加热炉中加热;陶瓷制蒸发皿也可用明火直接加热,玻璃制蒸发皿一般要垫上石棉网才能加热。

4、由于坩埚是热重分析中的常用仪器,对质量要求非常精确,取用坩埚一般要用坩埚钳;蒸发皿一般是用手拿取,转移试剂时可用玻璃棒或药匙。

瓷坩埚的主要用途是用来灼烧沉淀,可用于高温处理样品,如灰化、烧炭等,上釉的瓷坩埚可加热到1050摄氏度,不上釉的坩埚可耐1500摄氏度的高温。瓷蒸发皿主要用于蒸发浓缩液体,不做定量分析时,也可以用来蒸干固体、灰化滤纸、高温煅烧(500摄氏度以下)。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(11)

燃烧匙 燃烧匙由铁丝和铜质小勺铆合而成,用于盛放可燃性固体物质作燃烧实验(特别是物质在气体中的燃烧反应)。

注意事项

燃烧匙在使用时,如果匙中盛放的物质(如:硫)能和铁,铜反应,则应盛放一层细沙 。

细沙是铺在燃烧匙的里边,就如同我们平时用的勺子一样,里边放沙子,但勺子一直朝上,沙子是不会掉下来的。铺沙子的目的主要是在燃烧匙和药品之间铺一个保护层,从而防止药品腐蚀燃烧匙。

燃烧匙是可以直接放在酒精灯上进行操作的仪器之一。

若燃烧物能与燃烧匙反应,则燃烧匙底部应放入少量砂子或石棉绒;若助燃物能与燃烧匙反应,则需另换代用品,如钠在氯中的燃烧实验可用玻璃制的小匙

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(12)

硬质玻璃管 一般用于有气体、固体参与的化学反应,可直接由酒精灯或酒精喷灯加热。

使用注意事项:

1)硬质玻璃管略由高向低倾斜,以防破裂

2)加热均匀由高向低移动再固定

3)如需用粉末状固体气体流速不能过快

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(13)

可间接加热的仪器

烧杯 烧杯是指一种常见的实验室玻璃器皿,由玻璃、塑料、或者耐热玻璃制成。烧杯呈圆柱形,顶部的一侧开有一个槽口,便于倾倒液体。烧杯广泛用作化学试剂的加热、溶解、混合、煮沸、熔融、蒸发浓缩、稀释及沉淀澄清等。

注意事项:

1)给烧杯加热时要垫上石棉网,以均匀供热。不能用火焰直接加热烧杯,因为烧杯底面大,用火焰直接加热,只可烧到局部,使玻璃受热不匀而引起炸裂。加热时,烧杯外壁须擦干。

2)用于溶解时,液体的量以不超过烧杯容积的1/3为宜,并用玻璃棒不断轻轻搅拌。溶解或稀释过程中,用玻璃棒搅拌时,不要触及杯底或杯壁。

3)盛液体加热时,不要超过烧杯容积的2/3,一般以烧杯容积的1/3为宜。

4)加热腐蚀性药品时,可将一表面皿盖在烧杯口上,以免液体溅出。

5)不可用烧杯长期盛放化学药品,以免落入尘土和使溶液中的水分蒸发。

6)不能用烧杯量取液体,不够准确。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(14)

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(15)

烧瓶 烧瓶是实验室中使用的有颈玻璃器皿,用来盛液体物质。因可以耐一定的热而被称作烧瓶。烧瓶通常有平底和圆底之分,通常具有圆肚细颈的外观。 在化学实验中,试剂量较大而又有液体物质参加反应时使用的容器。烧瓶通常具有圆肚细颈的外观,与烧杯明显地不同。它的窄口是用来防止溶液溅出或是减少溶液的蒸发,并可配合橡皮塞的使用,来连接其它的玻璃器材。当溶液需要长时间的反应或是加热回流时,一般都会选择使用烧瓶作为容器。烧瓶的开口没有像烧杯般的突出缺口,倾倒溶液时更易沿外壁流下,所以通常都会用玻棒轻触瓶口以防止溶液沿外壁流下。烧瓶因瓶口很窄,不适用玻棒搅拌,若需要搅拌时,可以手握瓶口微转手腕即可顺利搅拌均匀。若加热回流时,则可於瓶内放入磁搅拌子,以加热搅拌器加以搅拌。烧瓶随著其外观的不同可分平底烧瓶和圆底烧瓶两种。通常平底烧瓶用在室温下的反应,而圆底烧瓶则用在较高温的反应。这是因为圆底烧瓶的玻璃厚薄较均匀,可承受较大的温度变化。

圆底烧瓶

圆底烧瓶是实验室中使用的一种烧瓶类玻璃器皿,用来盛液体物质,特别适于加热煮沸液体。一般用耐热的Pyrex等玻璃制造。底部为圆形,有些最底端削平以便于直立。上有一个或多个颈,用来进出容物,以及和其他的实验器皿相连。颈口稍做喇叭状,内面上还经常有磨砂以便和其他玻璃器皿紧密结合。加热也可通过电热垫、水浴等进行。圆底烧瓶也常连接到旋转蒸发器上,经减压加热后可排除挥发性溶液。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(16)

平底烧瓶

平底烧瓶是实验室中使用的一种烧瓶类玻璃器皿,主要用来盛液体物质,可以轻度受热。加热时可不使用石棉网。强烈加热则应使用圆底烧瓶。底部为半球形,上部有一个长颈以便容物出入。在平面上立得比较稳。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(17)

锥形瓶 为一种在化学实验室中常见的玻璃瓶,外观呈平底圆锥状,下阔上狭,有一圆柱形颈部,上方有一较颈部阔的开口,有时可用由软木或橡胶造成的塞子封闭。瓶身上多有数个刻度,以标示所能盛载的容量。由德国化学家理查·鄂伦麦尔(Richard Erlenmeyer)于1861年发明。锥形瓶常见的容量由50mL至250mL不等,但亦有小至10mL或大至2000mL的特制锥形瓶。常用的玻璃锥形瓶多根据Pyrex(派热克斯玻璃)的规格加入了硼,以增加其耐热性。锥形瓶多用于分析化学中的滴定实验、回流加热及结晶中,而其外形则使它十分适合这些工作。其长颈部份除方便加上塞子外,亦能减慢加热时的流失及避免化学物品溢出;至于其平而宽阔的底部则容许锥形瓶盛载更多的溶液、方便用玻璃棒搅拌及容许锥形瓶平放在桌上。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(18)

蒸馏烧瓶 一种用于液体蒸馏或分馏物质的玻璃容器。常与冷凝管、接液器配套使用。也可装配气体发生器。跟圆底烧瓶相似。

化学实验室各种仪器的作用(化学实验室常用仪器)(19)

使用注意事项:

1)加热时要垫石棉网,也可以用其他热浴加热。加热时,液体量不超过容积的2/3,不少于容积的1/3。

2)配置附件(如温度计等)时,应选用合适的橡胶塞,特别注意检查气密性是否良好。

3)蒸馏时最好事先在瓶底加入少量沸石,以防暴沸。

4)加热时应放在石棉网上,使之均匀受热

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