Прибор для демонстрации опытов по химии

 

Союз Советскнк

Социавнетнческнз

Республик

<>771707 (61) Дополнительное к авт. свид-ву = (22) Заявлено 10. 10. 73(21) 2677375/28-12 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

)e w>3

G 09 В 23/24

Государственный «омитет

СССР ло дедам изобретений и от«рытий

Опубликовано 15,1080. Бюллетень Но 38 (53) УДК 654.9, (088.8) Дата опубликования описания 1 8.1080

И.П.Аникии, А.И..Киселев, Р.И.Балыдин и А.Б.Сидельников (72) Авторы изобретения

Химико-технологическое среднее городское профессиональнотехническое училище Р 40 по подготовке квалифицированных рабочих Саратовской области (71) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ОНз3ТОВ ЦО ХИГ ИИ

Изобретение относится к учебным приборам по химии.

Известен учебный прибор по химии, содержащий банку с тигелем для реактива, соединенный с ним сосуд с водой и поглотительную колонку, соединенную с сосудом для сбора кислоты f1) .

Известный прибор не обеспечивает возможности имитации основных технологических принципов химического производства: циркуляции газов, замкнутости системы, автоматической подачи реагентов и дистанционного контроля и управления технологическим процессом, не может быть исполь- f5 зован для получения азотной кислоты.

Целью изобретения является расширение диапазона демонстрируемых опытов.

Цель достигается тем, что предла- 20 гаемай прибор имеет соединенный с поглотительной колонкой и емкостью отсасывающий насос, нагнетательный насос, сосуд для электролиза с положительным и отрицательным электро- 25 дами и стеклянную трубку, установленную в сосуде для электролиза и соединенную с сосудом с водой, причем отрицательный электрод расположен в стеклянной трубке, а нагнетательный насос соединен с емкостью и с сосудом для электролиза.

На чертеже изображен прибор для демонстрации опытов по химии.

Прибор содержит емкость 1, которая герметически закрывается резиновой пробкой 2 с вставленной в нее подвижной электроспиралью 3. К нижней части проб,н 2 жестко прикрепляется тигель 4. К боковому отрост-ку емкости 1 прикреплены насос 5, подающий воздух в емкость 1, и насос б, подающий непрореагировавший сернистый газ из поглотительной колонки обратно в емкость 1. Насосы

5 и б диафрагменного типа работают от электродвигателя 7 переменного тока. Стеклянный сосуд 8 для электролиза плотно закрывается резиновой пробкой 9 с вставленными в иее стеклянными трубками 10 и 11 и угольным электродом 12. Другой электрод 13 укреплен в трубке 10, имеющеи боковой отросток. Электроды 12 и 13 соединены с электрической схемой -остоянного тока. Узкая трубка

11 служит для пропускания газов в раствор, находящийся в сосуде 8 для электролиза.

771707

Сосуд 8 для электролиза соединен резиновой трубкой 14 с верхней частью поглотительной колонки 15.

Трубка снабжена краном, позволяющим подводить газ иэ сосуда 8 в поглотительную колонку 15. Последняя заполнена насадкой 16 (стеклянные трубки) и сверху плотно закрыта пробкой 17 с установленным в ней оросителем 18. Через орзситель из сосуда 19 с помощью крана 20 в поглотительную колонку поступает вода.

Через отросток 21 коле:ын 15 непрореагировавший газ поступает в емкость 1. Нижним отростком 22., снабженным краном 23, поглотительная колонка соединена с сосудом 24 для сбора кислоты. В сосуде 24 установлены два угольных -электрода 25, сое-. диненных с электросхемой переменного тока напряжением 30 В для приближенного определения концентрации полученной кислоты — электролита. Для получения азотной кислоты в данном приборе насос 5 с помощью трубки 11 (и кранов) соединяют кранами 26 и

27 непосредственно с сосудом дхид электролиза 8. для демонстрации получения серной кислоты в йарАоровый тигель 4 насыпают 3-5г серы и емкость 1 плотно закрывают пробкой 2. В сосуд 8 для электролиза через трубку 10 наливают 150 мл дистиллированной води и добавляют около 10 мл 3%-ного раствора йода. В верхней части трубки

10 плотно устанавливают электрод

13. В тигле 4 серу поджигают с помощью электроспирали 3, накаливающейся от переменного тока напряжением

10В. При загорании серы электроспираль отключают и поднимают на 4-5 мм над тиглем. Вклвчают двигатель 7, при этом насос 5 нагнетает воздух в емкость 1, где образуется сернистый газ, а насос б отсасывает непрореагировавший сернистый газ иэ колонки 15 в емкость i откуда сернистый газ поступает в сосуд 8 для электролиза, где окисляется до серного ангидрида йодом. Серный ангидрид поступает по трубке 14 в поглотительную колонку 15. Электроды

12 и 13 включают в цепь гостоянного тока напряжением 30-40В. При этом на электроде 13 (катоде) образующийся водород улетучивается из сосуда 8 через боковой отросток трубки 10 и поступает в сосуд 19, где производит давление на воду, облегчая ее отдачу через ороситель 18 в поглотительную колонку 15. В последней вода стекает по насадкам

16 вниз навстречу поднимающемуся вверх серному ангидриду (противоток). Непрореагировавшие газы (смесь сернистого газа и серного ангид-г .рида) через отросток 21 из колонки 15 насосом 6 подаются в емкость

1, откуда вместе со свежеполученным сернистым газом и воздухом идут в сосуд 8 для электролиза (циркуляция газов). В сосуде 3 по мере превращения йода в йодистый водород на аноде происходит окисление йодидиона в свободный йод, который вновь окисляет поступающий сернистый газ до серного ангидрида (электрокатализ). Признаками восстановления йода до йодид-иона служит обесцвечивание

1ц раствора йода, а признаком окисления йодид-иона до свободного йода служит образование темно-бурой окраски раствора около анода. Полученную в поглотительной колонке 15 серную g кислоту с помощью крана 23 собирают в сосуде 24, где по показаниям миллиамперметра определяют приблизительную концентрацию серной кислоты.

Из сосуда 24 отбирают пробы для ка«

;@ чественного определения серной кислоты. Для получения более концентрированной кислоты полученную описанньпа способом кислоту заливают в сосуд 19 и она вместо воды через ороситель 18 поступает в колонку 15 для поглощения серного ангидрида.

Для демонстрации получения азотной кислоты в сосуд 8 для электролиза наливают 150 мл 10%-ного раствора нитрыта натрия, закрывают пробкой

Ю .9 и через трубку 10 наливают 10 мл концентрированной серной кислоты.

Образующийся при этом оксид азота окисляется воздухом, имеющимся в сосуде, до двуокиси азота. При вклю35 чении электродвигателя 7 воздух в сосуд 8 подается насосом 5 по трубке 11 с помощью кранов 26 и 27, от« ключающих емкость 1. Элехтролиз производят при токе 0,3-0,5А, при

40 этом на электроде 12 (аноде) образуются двуокись азота (бурого цвета) и кислород (в виде пузырьков),которые поступают в поглотительную колонку 15 по трубке 14. На электроде 13 (катоде} выделяется водород, который по мере накопления подается в сосуд

L9 для подачи из него воды через ороситель 18 в поглотительную колонку

15. Образующуюся в нижней часты колонки азотную кислоту с помощью кра5() на 23 собирают в сосуде 24, где измеряют относительную концентрации кислоты по электропроводнооти раствора. Качественное определение азотной кислоты производят действием на 2 мп

55 пробь раствора одной каплей раствора дифениламина (в концентрированной серной кислоте).

Непрореагировавшие газы (оксид азота и кислород) с помощью насоса

66 б по отростку 21 возвращаются в сосуд для электролиза.

Для получения более концентрированной азотной кислоты в сосуд 19 вместо воды наливают 40-50 мл раст65 вора азотной кислоты, полученной

771707

Формула изобретения

Составитель В.Невзоров

Редактор В.Трубченко ТехредЕ.Гаврилешко р

Ко ректор С.шекмар

Заказ 703 63 Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, ж-35, Раушская наб., д.4/.4/5

4 илиад ППП"Патент", г.ужгород,ул. Проектная, описанным способом, и поглощение двуокиси азота, поступающей в нижнюю часть колонки 15, производят подачей раствора кислоты через ороситель 18.

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 ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона демонстрируемых опытов, он имеет соединенный с поглотительной колонкой и емкостью отсасывающий 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 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.Чертков И.H., Черняк И.A. и Иолударов Ю.Л. Самодельные демонстрационные приборы по химии. И., "Просвещение", 1976.