化学实验室玻璃工作的基本技术
化学试剂,九料化工商城 / 2020-11-14
在化学实验室中经常要接触一些玻璃仪器,所以需要知道一些关于玻璃仪器保养的知识和吹制简易玻璃仪器的基本操作。
一、吹制玻璃仪器的基础知识
吹制玻璃仪器的主要工具是:(一)喷灯;(二)锻子;(三)扁锉(4寸)(四)三角油石(五)内卡及外卡(六)钢皮尺(5O厘米长)(七)游标测径器(游标尺)等。做较复杂的玻璃仪器工具还有很多种类、在吹制仪器过程中主要是依靠眼和手腕的灵活以及火焰温度的调节,工具的作用是次要的。
玻璃管在喷灯上加热,当温度渐渐升高,玻管逐渐由固态软化变成液体,如果热的程度和火焰调节得不得当,往往使吹制工作不能顺利地进行.初学者有时加热不得当,未等玻璃熔化就进行加工,往往造成尾管拉不出,弯管弯不好.所以在加热时首先要调节火焰的大小,空气氧气的强弱.为了要使玻管加工顺利,首先要了解火焰的情况.一般火焰由三个锥体部分组成.如图1.5.1,(1)煤气未燃区域;(2)还原区域;(3)氧化区域;(4)温度最高处.一般要进行热管的加工时,玻管的位置通常放在火焰的三分之二处旋转加热容易软化.因为火焰三分之二就是如图(4)处,是火焰最强的地方.在做弯管时一般火焰用在(1)与(2)之间,此火焰力量不很强,但是软化面积较广,这样对弯玻管是图151火焰图有益的,在熔化一般较细的玻管,初学者使用火焰不要很强以能达到玻管熔化为目的.否则在玻管液化时不易掌握,往往会产生一些制作上的困难。
一件玻璃仪器加工完成以后,要进行退火,退火的火焰不要太强,使仪器的表面受到微热和玻璃内径的膨胀作抵消、一般退火是用大而没有力量的火焰这就是说用煤气火就可以了.假如退火不得当就会发生炸裂现象.有时退火不当,退火时不炸裂,待等几小时或者几天也会炸裂的,所以越复杂的仪器,退火工序越应仔细,一般复杂和大型仪器可以放在高温电炉和煤气烘箱里退火,仪器在电炉或烘箱中温度由低到高,再由高到低渐渐冷却以达到退火的目的,退火温度大约600℃左右,退火在吹制仪器中是很重要的一项操作在吹制玻璃仪器时,手的旋转是一个极重要的基本功.支玻管在火焰中旋转,旋转得当,使玻管受热的面积均匀,对后步工作带来十分有利的条件.假如旋转不适当,玻管受热面积不均匀,就会对后步工作带来很多困难为了克服图1.5,2左手旋转姿势这困难,首先应该练习左手旋转玻管(如图1.5.2).使手在火焰上掌握得很稳,不来回摆动,这样可以达到旋转的目的.特别要注意食指以后三个手指一定要贴紧玻管,然后向前转动(熟练以后可以向前向后旋转都可以)。
二、怎样拉尾管(丝头)
上面谈到了火焰的调节及如何旋转玻管,了解这些基本功后对拉尾管(有些人称拉丝头)有很大的帮助.在拉尾管时,首先应该把火焰调节得当,然后正确地手执玻管(前面已介绍过如何手执玻管),左手持着玻管,右手支住玻管的右端不断地转动.两手必须保持平稳,不可有抖动或快慢不一致的现象。
拉尾管的程序:(一)玻管末端在调节好的火焰上不断地加热(图1.6.3甲),将烧熔的玻管用镊子拉出,一面转一面用左手向左拉出(图1.5.3乙),最好要找出中心轴,第一次用子拉出的是不会太成中心轴的;(二)第二次在火焰上加热,使玻管受热均匀、呈暗樱色,然后两手继续向同一方向旋转.右手向右成水平方向移动拉出,这次拉出的尾管一定要成中心轴;(三)拉好后用三角油石和锉刀切去多余部分(如图1.5.3丙),这样尾管完成了。
在练习拉尾管时,一根玻管可以连续拉几十次,一定要拉成又直又正,要经过多次反复练习.在练习中要注意节约玻管,拉好的尾管可以加工用于实验室做滴管之用.尾管另一头在喷灯上加热熔化后,用锥形木头对准烧熔的玻管内口一塞即成了喇叭口,这样即可以套上滴管的橡皮头作滴管用。
三、玻璃管弯头的烧法
弯管在吹制工作上也是基本操作之一.弯一般钝角弯管较为容易.将一支玻管一端用木塞塞住,放在火焰上加热旋转等玻管软化时移离火焰予以弯折.一般进行钝角的弯管不必加气,如有皱折和收缩现象,则要加热熔化后用吹气来纠正一般直角弯管比钝角困难得多,有时在火焰上加工时,若玻管旋转不均,加热不全面,且没有正确的加气则弯出的弯管一定出现瘪陷现象,若加热面积不够大,弯折便会太锐而且形成纠结现象,玻管在火焰上加热,由于火焰调节过强,玻管过分熔化,手不易掌提,往往造成重扭现象.要克服以上缺点,首先应该要有下列正确的弯管方法(一)用左手执玻管的一端,管口用塞子预先加以封闭,然后将玻管放在温度不太高的粗灯火焰中旋转加热,加热面积要大于玻管口径二倍,使这段面积熔化,玻管流动而略为收缩为止;(二)将玻管移离火焰,先将玻管竖直,然后使下端慢慢折向水平方向,与此同时从玻管开口处吹入空气,等玻管侧面向外鼓出时,应立即停止吹气;(三)如有薄厚不匀的地方,可以用稍尖而细的火焰进行适当的修正,使玻管弯头薄厚达到均匀为止;(四)最后需进行良好的退火。
四、怎样做套櫲皮管的玻璃接头
许多化学仪器及真空仪器系统中,经常需要用橡皮管来连接的玻管,如果接头做得不好,往往在应用时,中途发生漏水,漏气甚至橡皮管和接头脱落,这样对实验操作带来了意外的困难,工作受到很大影响为了避免上述情况的发生,提出下列接头的制造方法:(一)先将玻管拉出尾管(图1.5.4甲);(ニ)在距离2.5厘米的地方将玻管烧熔,任其自行略为收缩如(图1.5.4乙).但不能推压
图1.54橡皮管接头或拉动玻管,因为推压及拉动玻管会使玻管产生过厚或过薄的情况,使用时可能发生折断现象。(三)在收缩玻管右方进行加热,使玻管软化时,轻轻推挤管轴,使形成一个小圈隆起的部分(图1.5.4丙);(四)将隆起处右边的玻管加热熔化,将这一小段玻管收缩如(图1.5.4丁)的形状;(五)沿(图1.5.4丁)中画线位置切去多余的玻管,并修光边缘,这样就做成了一支能使用橡皮管的接头。
五、圆底如何封闭
我们在实验室中时常会碰到试管底部破损,因此应该学会自己修理.在需要时也可以自己制造.制造的大概方法如下:(一)选择所需要粗细的玻管,在玻管的一头拉出尾管(图1.5.5甲);(二)在尾管的肩部加热使玻管的壁与锥体的壁厚薄致(图1.5.5乙);(三)将锥体顶点加热熔化以后,将尾管拉出,使圆锥体在尖端闭合(图1.5.5丙).(在封合顶点时,火焰要细而力强,这样封合顶点可以又圆又匀).(四)将圆锥体的尖端烧熔,直至玻璃流回圆锥体底部,然后将其吹成一个壁厚与圆锥体相仿的小泡,如(图1.5.5丁).这一步骤十分重要,因为如果小泡的一部分壁厚不均匀,就难以得出光滑的圆底.若壁厚很不均匀,需按上法重新熔融.吹泡、吹小泡时,时间一定要控制得恰当;(五)把玻管底部及整个圆锥体放在较锋焰略粗的火焰上,不断均匀地旋转加热,至玻管底部开始熔化到刚能自行流动时,将玻管竖直向上吹气.在吹气时手腕应将玻管不停地旋转,保持玻管底部及圆锥体厚度的均匀,为了在玻管竖直时防止由于重力使熔软的玻璃自行下坠而发生变形,在吹气时特别要注意气量大小,不要过分用力,应使圆底曲面直径与厚玻管完全一致(如图1.5.5戊);(六)在圆底曲管及玻管面进行良好的退火。
六、拉毛细管
毛细管在化学实验室中用途很广,例如测熔点、测沸点均需应用它.许多同志能将毛细管拉出来,但粗细不一致,有的将毛细管拉成扁形了,有的一根毛细管有粗细头.为了正确地拉好毛细管,最基本的要求是:手旋转均匀,加热面积一致这样拉出的毛细管就会符合要求。具体步骤列下:
(一)一般用做拉毛细管的玻管直径大约在1012毫米左右,在喷灯上拉出尾管,在尾管另一头开口处用木塞塞住(图1.5.6甲)。
(二)将拉出尾管的地方放在喷灯上加热软化.熔化面积定要均匀(图1.5.6乙)。
(三)玻管在加热软化时,玻璃往往会自行收缩,导致玻管壁太厚,拉出的毛细管壁一定也很厚.为了克服此缺点,要轻轻加一点气,使管壁膨胀而变薄,但加气不能过大,以免吹(图1.5.6丙)(一般较薄的玻管,就可省去此步)。
(四)吹气以后立即沿着水平方向向右拉出,拉到所需要规格之毛细管为止.在拉出时两手应该不停地旋转,以免歪曲(图1.5.6丁)。
注意事项
1.在喷灯上加热时一定要把火焰温度调节妥当,加热面积一致。
2.在吹气后应立即向水平方向移动,不要时间太长,因为玻璃冷却后,不易拉出。
3、一支玻管可以连续拉出几十支毛细管,拉毛细管一定要注意节约材料,尽量在尾管肩部拉出。
七、玻璃管的对接
首先谈谈对接要求:(1)封接牢固;(2)管壁厚薄均匀;(3)在接合处几乎看不出封接结疤.如果对接厚薄不均匀,一方面不牢固、不美观,而且膨胀系数不一,往往会发生炸裂现象玻管料性不同,膨胀系数不同,也不能对接.如对接上了,也要裂开相同直径玻管的对接:只要两管直径相同的就可以了(当然直径不同的也可对接,下面详述),如果直径小于10毫米的玻管不需拉尾管,但大于10毫米的玻管最好拉出尾管以后进行对接.尾管一定要成中心轴,并且要把火焰调节恰当,使火焰成一个尖细的锋焰,把左手尾管封闭,吹气动作由右手进行。
相同直径对接步骤如下:
(一)把同样直径的两玻管拉出尾管,两支尾管中一支尾管封闭.左手执封闭之尾管,右手执开口之尾管(图1.5.7甲)。
(二)把准备好的二支玻管的管端在火焰中加热旋转,使整个边缘均匀地软化(图1.5.7乙)。
(三)软化后将二管成一角,以一点相互接触,然后双手拿稳,立即对准,使两者全部紧密相合,但注意不要施力压紧,如二管对不准,就会漏气,不易对接(图1.5.7丙)。
(四)将已接合的玻管连接处旋转加热.初学者往往感到双手旋转一致有困难,往往在玻管熔化后,两手转速不一致形成扭曲现象如发觉一手转太快成了扭曲,另一手应立配合,保持正常(图1.5.7丁)。
(五)继续加热后(这时尖细锋焰对准接合处加热),接合处将略略收缩,但两管相接加热面积越少越好,以免修正时造成困难(图1.5.7丁)。
(六)接合处玻管彻底熔融(呈白炽)、收缩十分明显时,把玻管移离火焰,由右手尾管轻轻加气,以便鼓出(图1.5.7戊).在玻管移离火焰时要不停地旋转,不可推挤,拉伸和祖曲,以免造成变形。
(七)将鼓出部分重新移近火焰,使玻管刚软化,就离开火焰,把鼓出部分轻轻拉到和原两管直径相同(图1.5.7己)。
总的说来,封接主要程序是:(一)熔化(二)得出良好的封接;(三)吹胀;(四)将吹胀部分熔化使接缝完全消失,离开火焰轻轻拉到和原管样粗细如在烧接时隐有接缝,可以反复几次烧熔吹胀,直至接缝完全消失为止。
不同大小管径的接法:
(一)先将大管拉成两端尾管,准备小管待接(图1.5.8甲)。
(二)左手尾管一定要成中心轴然后切去右面尾管,左手尾管一定要开口,烧成圆底(图1.5.8乙)。
(三)用左手不停旋转,尖细锋焰对准圆底中心加以熔化,轻轻吹出小泡,看看小泡是否在中心,如不在中心应重找圆底中心,不然接出的小管偏侧,影响美观(图1.6.8丙)。
(四)将小泡对准火焰熔化,后用气猛力吹开,切去薄膜加以修光、修平(图1.5.8丁)。
(五)将圆底小孔和被接小管同时加热熔化(图1、6.8成).
(六)不断加热吹胀几次,使接缝完全消失为止,然后拉成在圆底接口处与小管的管径基本一致(图1.6.8己)。
八、玻璃管的侧接
侧接玻管是将一根玻管接在另一根玻管的侧面叫做侧接.例如T形管,Y形管。
一般通用的卫形管接法步骤如下:
(一)先将玻管拉出两端尾管,一头封闭、一头开口加气(图1.5.9甲)
(二)将接的小管一端拉尾管,在管末端封闭(图1.5.乙).
(三)将大管的中间放在尖细锋焰上烧熔,火焰集中于玻管一点之上(图1.6.9丙)
(四)吹入气体将烧熔点轻轻吹鼓,鼓出部分要和小管口径相似,这样容易封接(图1..9丁)
(五)放在火焰上将出部分猛力吹出,切去薄膜,加以修平,修光(图1.6.9戊)
(六)加以封接,使小管对准大管的吹开处粘好封密,初学者最好围绕接缝一面一面地进行烧熔,吹涨,反复几次使每面都看不出接缝,大管接管的口完全和小管一致,这样形管就完成了(图1.6.0己)。
Y形管是先弯好一个锐角,顶点吹出小泡封接的,原理大致和形管相仿。
九、玻璃活塞打不开怎么办
在化学实验室中有许多分液漏斗、长颈漏斗、滴定管等的活塞有时打不开,用力拧就易碎,这样很浪费,不符合节约原则。
发生以上情况有下列方法解除:
(一)发现油状物质吸住玻塞,一般可用微火或用电吹风慢慢加热,使油状物熔化.但切勿用烈火加热,以免仪器炸裂,使油状物质熔化后,用木棒轻轻地敲打塞子,既要大胆,又要细心,这样可以将活塞打开。
(二)有些是长时间不用,尘土凝结在磨口塞上,最好的方法是将磨口塞浸入水中几小时,这样磨口塞内尘土可以泡出,便于打开.
(三)碱性物质吸住,一般可将仪器放在水中煮沸后,轻轻用木棒敲打塞子,切不可用力过猛,以免破裂经上述几种方法实在打不开时,可请玻璃师傅解决,不要自己硬打,以免损破仪器。
对玻塞的保养:
(一)接触油类物质的玻塞用后应立即擦洗干净,以免吸住。
(二)洗干净后在磨口玻塞内,衬垫一张小纸条,防止磨口玻塞吸住。
(三)磨口玻塞在擦洗时不应该用去污粉,因为用去污粉擦洗对口的精密度有损害.应该用清洁液冲洗。
(四)注意轻开轻关,不要用力过猛(九料化工https://www.999gou.cn/)。
(五)在使用玻璃磨口时应涂上活塞油或高真空油,使仪器润滑、密封。
(六)玻璃磨口内有灰尘和砂粒,不要用力转动,以免损害磨口精度,应先用水冲去。
十、切割玻璃管的基本方法
切割玻管的方法一般有下列几种(一)锉刀切割法;(玻棒粘滴切割法;(三)火焰切割法;(四)电炉丝切割法。
为了使同志们能学会切割玻管,提出下列在实验室中可进行的两种切割法。
(一)锉刀切割法:一般玻管直径在25毫米以下的都为有效,当然软玻璃比硬玻璃易切般步骤如下;
1.先将一支直径不超过25毫米的玻管,用三角锉或者扁锉在管壁上刻一痕迹(三角锉及扁锉均为4寸长,便于掌握),锉痕应与管轴垂直,只需将锉刀棱锋压在玻管上拉割两次,不必锯穿。
2.在刻好痕迹后,即用手将痕迹沾湿,沾湿也可用水后双手握住玻管,手臂抵住玻管,以弯折与拉力的合力将它断(图1.5.10)
(二)玻棒粘滴切割法:要截断某一种玻璃仪器上的玻管但不可用加压拉折的方法,以免损坏整个玻璃系统,这时在玻管上锉一痕迹,用一根57毫米直径的玻棒,顶端烧至白炽成珠状,然后迅速压融到割痕中心,千万不要压偏了,通常玻管即会自行发生裂痕而整圈断开,这样玻管就切断了。