磁控气体反应装置介绍 磁控装置
时间：2019-02-05 03:24:35 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：磁控气体反应装置是利用磁铁的吸引力来控制反应物的接触和分离，从而达到控制反应的发生和停止的装置。除了具有启普发生器的优点外，且药品用量少；反应易于控制；停止反应时容器内外压强差小，易于达到气密性要求等。
关键词：磁控；启普发生器；实验污染
文章编号：1005－6629(2007)07－0014－02 中图分类号：G633.8 文献标识码：C
在中学化学教材中，至少有三处需要制备或产生NO2气体：一是硝酸性质实验，二是压强对化学平衡的影响实验，三是温度对化学平衡的影响实验。苏教版高一新教材《化学1》P101“观察与思考”中用下图(图1)方法观察铜和浓硝酸的反应，由于铜片与浓硝酸的反应速度非常快，无法控制反应，不但浪费试剂，而且很易造成污染。改进后用磁控装置(图2)可以随意让气体产生或停止。
1操作方法说明
如图2装置，准备好仪器；将适当大小的铜片一角打孔并穿入铁质回形针，在试管内加入适量浓硝酸(2ml左右)，将试管在铁架台上用铁夹固定，然后再将环形磁铁(可以利用报废收录机小喇叭或磁化杯等零件上拆下的环形磁铁)从试管下部套住试管并与铁夹相吸，用摄子夹着回形针慢慢放入试管，使回形针被磁铁吸住从而使铜片不与浓硝酸接触，试管口用橡皮塞密封，准备好收集装置后再把磁铁慢慢下移，仅让铜片与浓硝酸接触，立即产生大量NO2气体，排净装置中的空气后收集NO2备用。如果需要停止反应，只要将环形磁铁上移且与铁夹相吸反应立刻停止。(见操作示意图3)
另外，利用上述装置，再用针筒来收集气体，因为随时可以停止反应，所以可使气体在针筒的某一刻度随意停止，用于定量收集气体也十分方便。
2改进装置介绍
上述按教材方法改进的磁吸装置虽然有许多优点，但在收集NO2前排空气时用肉眼观察空气是否排净的过程中可能会有NO2气体逸出；反应完毕后处理装置中的残留NO2气体时有可能会使气体泄漏。使用下列改进后的联合装置可以同时解决上述问题。(由于图中已有详细的标注，各装置的作用及具体操作方法不再累赘)
3改进后的磁吸式可控固液反应装置(NO2气体发生装置)具有如下几个特点
3.1磁吸式可控固液反应装置(图4)：能排放废液，不需清洗，可重复加入反应物；适合于实验室制备二氧化氮气体。
3.2铜与浓稀硝酸的反应(图5)装置简单，操作容易，可进行加热操作，适合于课堂教学应用。
3.3上述制备二氧化氮气体的方法和目前许多资料所介绍的方法相比较具有：节省试剂、制作材料易得；能自如地控制铜片与浓硝酸反应的发生和停止，实验无污染；制备、性质实验和废液废气处理装置融为一体，操作简便等优点。
4磁控气体反应装置在其他实验中的应用
利用上述原理和装置，或稍加改进，可以控制许多化学反应的发生和停止。
4.1实验室制取氢气：如果直接用铁和酸反应制取氢气只需一块简单的磁铁就可以替代制取氢气的简易发生装置，并且很容易达到气密性要求。其简单、方便和实用性是不言而喻的。利用锌片制氢气时，可以用上述制取二氧化氮类似的方法。
4.2实验室制取乙炔气体：用铁丝网包裹电石后也可以用磁铁控制反应的发生和停止。
4.3铜与浓硫酸加热生成二氧化硫气体的实验苯与溴的取代反应实验及其他一些反应也可以用上述磁控制方法用来操作控制。
