SU771707A1 - Прибор дл демонстрации опытов по химии - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к учебным приборам по химии.

Известен учебный прибор по химии, содержащий банку с тигелем дл  реактива соединенный с ним сосуд с водой и поглотительную колонку, соединенную с сосудом дл  сбора кислоты 1

Известлый прибор не обеспечивает возможности имитации основных технологических принципов химического производства: циркул ции газов, замкнутости системы, автоматической подачи реагентов и дистанционного контрол  и управлени  технологическим процессом, не может быть использован дл  получени  азотной кислоты.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона демонстрируемых опытов .

Цель достигаетс  тем, что предлагаекый прибор имеет соединенный с поглотительной колонкой и емкостью отсасывающий насос, нагнетательный насос, сосуд дл  электролиза с положительным и отрицательным электродами и стекл нную трубку, установленную в сосуде дл  электролиза и соединенную с сосудом с водой, причем отрицательный электрод расположен в стекл нной трубке,

а нагнетательный насос соединен с

емкостью и с сосудом дл  электролиза.

I

На чертеже изображен прибор дл  5 демонстрации опытов по химии.

Прибор содержит емкость 1, котора  герметически закрываетс  резиновой пробкой 2 с вставленной в нее подвижной электроспчралью 3. К нижней части проб::си 2 жестко прикрепл етс  тигель 4. К боковому отростку , емкости 1 прикреплены насос 5, подающий воздух в емкость 1, и насос б, подающий непрореагировавший

t5 сернистый газ из поглотительной

колонки обратно в емкость 1. Насосы 5 и б диафрагменного типа работс1ют: от электродвигател  7 переменного тока. Стекл нный сосуд 8 дл  электролиза плотно закрываетс  резиновой пробкой 9 с вставленными в нее стекл нными трубк.ами 10 и 11 и угольным электродом 12. Другой электрод 13 укреплен в трубке 10, имею25 щеи боковой отросток. Электроды 12 и 13 соединены с электрической схемой посто нного тока. Узка  трубка 11 служит дл  пропускани  газов в pacTBOpi наход щийс  в сосуде 8

30 дл  электролиза.

Сосуд 8 дл  электролиза соединен- резиновой трубкой 14 с верхней чартью поглотительной колонки 15. Трубка снабжена краном, позвол ющим подводить газ из сосуда 8 в поглотительную колонку 15. Последн   заполнена насадкой 16 (стекл нные трубки) и сверху плотно закрыта пробкой 17 с установленным в ней оросителем 18. Через ороситель из сосуда 19 с помощью крана 20 в поглотительную колонку поступает вода. Через отросток 21 колонки 15 непрореагировавший газ поступает в емкость 1. Нижним отростком. 22, снабженным краном 23, поглотительна  колонка соединена с сосудом 24 дл  сбора кислоты. В сосуде 24 установлены два угольных-электрода 25, соединенных с электросхемой переменного тока напр жением 30 В дл  приближенного определени  концентрации полученной кислоты - электролита. Дл  получени  азотной кислоты в данном приборе насос 5 с помощью 11 (и кранов) соедин ют кранами 26 и 27 непосредственно с сосудом дл  электролиза 8.

Дл  демонстрации полу,чени  серно кислоты в фарфоровый тигель 4 насыпают 3-5г серы и емкость 1 плотно зак мвают пробкой 2. В сосуд 8 дл  электролиза через трубку 10 наливают 150 мл дистиллированной воды и добавл ют около 10 мл 3%-ного расвора йода. В верхней части трубки 10 плотно устанавливают электрод 13. В тигле 4 серу поджигают с помощью электроспирали 3, накаливающес  от переменного тока напр жением ЮВ. При загорании серы электроспираль отключают и поднимают на 4-5 м над тиглем. Включают двигатель 1, при этом насос 5 нагнетает воздух а емкость 1, где образуетс  сернистый газ, а насос б отсасывает непрореагировавший сернистый газ из колонки 15 в емкость 1, откуда сернистый газ поступает в сосуд 8 дл  электролиза, где окисл етс  до серного ангидрида йодом. Серный ангидрид поступает по трубке 14 в поглотительную колонку 15. Электрод 12 и 13 включают в цепь посто нного тока напр жением 30-4ОВ. При этом на электроде 13 (катоде) образующийс  водород улетучиваетс  из сосуда 8 через боковой отросток трубки 10 и поступа:ет в сосуд 19, где производит давление на воду, облегча  ее отдачу через ороситель 18 в поглотительную колонку 15. В последней вода стекает по насадкам 16 вниз навстречу поднимающемус  BSepx серному ангидриду (противоток ) . Непрореагировавшие газы (смес сернистого газа и серного ангид-г .рида) через отросток 21 из колонки 15 иасосом 6 подаютс  в емкость

1, откуда вместе со свежеполученным сернистым газом и воздухом идут в сосуд 8 дл  электролиза (циркул ци  газов). В сосуде 3 по мере превраени  йода в йодистый водород на аноде происходит окисление йодидиона в свободный йод, который вновь окисл ет поступающий сернистый газ до серного ангидрида (электрокаталиэ ). Признакаг восстановлени  йода до йодид-иона служит обесцвечивание

раствора йода, а признаком окислени  йодид-иона до свободного йода служит образование темно-бурой окраски раствора около анода. Полученную в поглотительной колонке 15 серную

кислоту с помощью крана 23 собирают в сосуде 24, где по показани м миллиамперметра определ {эт приблизительную концентрацию серной кислоты. Из сосуда 24 отбирают пробы дл  качественного определени  серной кислоты . Дл  получени  более концентри- рованной кислоты полученную описана зм способом кислоту заливают в сосуд 19 и она вместо воды через ороситель 18 поступает в колонку 15

дл  поглсвдени  серного ангидрида.

Дл   емопстрации получени  азотной кислоты в сосуд 8 дл  электролиза наливают 150 мл 10%-ного раствора нитрита натри , закрывшот пробкой

.9 и через трубку 10 наливд1эт 10 мл концентрирозанной серной кислоты. Образующийс  при этом оксид азота окисл етс  воздухом, имекздимс  в сосуде , до двуокиси ззота. При включении электродвигател  7 воздух в сосуд 8 подаетс  насосом 5 по трубке 11 с псмсйпью кранов 26 и 27, отключающих емкость 1. Электролиз производ т при токе 0,3-0/5А, при

этом на электроде 12 (аноде) образуютс  двуокись азота (бурого цвета) и кислород (в виде пузырьков)которые поступают в поглотительную колонку 15 по трубке 14. На электроде 13 (катоде) шздел етс  водород, который

vio мере накоплени  подаетс  в сосуд 19 дл  подачи из него воды через ороситель 18 в поглотительную колонку 15. Образующуюс  в нижней части колонки азотную кислоту с помощью крана 23 собирают- в сосуде 24, где измер ют относительную концентрацию кислоты по электропроводности раствора . Качественное определение азотной кислоты производ т действием на 2 мл пробы раствора одной каплей раствора дифениламина (в концентрированной серноЛ кислоте). .

Непрореагировавшие газы (оксид азота и кислород) с помощью насоса 6 по отростку 21 возвращаютс  в сосуд дл  электролиза.

Дл  получени  более концентрирюванной азотной кислоты в сосуд 19 вместо воды наливают 40-50 мл раствора азотной кислоты, полученной

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Прибор для демонстрации опытов по химии, содержащий емкость с тиглем для реактива., сосуд с водой и поглотительную колонку, соединенную с сосудом для сбора кислоты, о т л ичающийся тем, что, с целью расширения диапазона демонстрируешгх опытов, он имеет соединенный с поглотительной колонкой и емкостью от сасывающий насос, нагнетательный насос, сосуд для электролиза с положительным и отрицательным электродами и стеклянную трубку, установленную в сосуде для электролиза и сое_ диненную с сосудом с водой, причем ³ отрицательный электрод расположен в стеклянной трубке, а нагнетательный насос соединен с емкостью и с сосудом для электролиза.

   . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Чёртков И.Н., Черняк И.А.

   и Колударов Ю.А. Самодельные демонстрационные приборы по химии. М., Просвещение, 1976.