淺談注射器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中靈活應(yīng)用
時(shí)間:2022-11-01 09:57:10
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摘要:注射器因其氣密性好、體積小、易操作、可見度高而被廣泛應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中。經(jīng)過適當(dāng)改進(jìn)的注射器可用于取藥品,代替量筒量取液體,還可以調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的壓強(qiáng)。在制取氫氧化亞鐵以及銅和稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,可用注射器作反應(yīng)容器,使實(shí)驗(yàn)微型化、綠色化,易于推廣。
關(guān)鍵詞:注射器;反應(yīng)容器;化學(xué)實(shí)驗(yàn);綠色環(huán)保
注射器是醫(yī)學(xué)上常用的一次性醫(yī)療器材,由于它氣密性好、體積小、易操作、易觀察、可視度高,常常受到化學(xué)教師的青睞。在實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)和創(chuàng)新中,經(jīng)常會(huì)看到它的身影。那么,注射器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有哪些用途呢?
1取藥品
1.1取固體藥品(要求固體藥品質(zhì)地比較柔軟)
筆者選擇用注射器取鈉。取一支做皮試用的注射器,將注射器前端連同針?biāo)ǖ牡胤角械?,并把切口削?。ㄓ欣诓迦脞c),將改良過的注射器對(duì)準(zhǔn)鈉塊壓入,鈉順利進(jìn)入針筒中,可以仔細(xì)觀察到鈉的顏色。在取鈉時(shí),只需將針筒活塞往外推,推出一小段鈉,用小刀切下就可以了。這樣做的優(yōu)點(diǎn)如下:第一,注射器是塑料的,不怕傷到學(xué)生。第二,可以較長時(shí)間觀察鈉的顏色(銀白色)。第三,更容易控制所取鈉塊的大小。第四,取消了擦煤油的步驟,排除了煤油干擾的因素。
1.2取液體藥品
在取液體藥品時(shí),可采用注射器來替代膠頭滴管。在取酸性溶液時(shí),要把金屬的針頭取下來,以免發(fā)生反應(yīng)。
2用作反應(yīng)容器
2.1制取氫氧化亞鐵實(shí)驗(yàn)
教材中的部分實(shí)驗(yàn),如果按照教材中所提供的實(shí)驗(yàn)方案去做,不但實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜,而且操作起來較繁瑣,實(shí)驗(yàn)效果也一般。例如,制取氫氧化亞鐵實(shí)驗(yàn)就存在這樣的問題。氫氧化亞鐵很容易被氧化,白色沉淀在空氣中存在的時(shí)間很短暫。筆者用注射器做此實(shí)驗(yàn)就能觀察到白色沉淀生成時(shí)的情況,也可以觀察到白色沉淀被氧化的現(xiàn)象。(1)實(shí)驗(yàn)過程。①將注射器的活塞取出,放入鐵片,放回活塞。②取下注射器的針頭不用,抽少量的水,注射器針頭部分向上,往外排氣體,直至剩余極少量的水。③抽取少量稀硫酸,將注射器針頭部分插入準(zhǔn)備好的橡膠塞(事先在橡膠塞中心挖一個(gè)直徑與針?biāo)ù笮∥呛系陌疾郏┲校^察注射器中的反應(yīng)現(xiàn)象。④當(dāng)不再產(chǎn)生氣體時(shí)拔掉橡膠塞,抽取氫氧化鈉溶液。⑤將針頭向下,插入橡膠塞中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。⑥將注射器中的藥品倒入廢液缸里。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。鐵片周圍有氣泡產(chǎn)生,注射器中的活塞升高,當(dāng)抽入氫氧化鈉溶液后,有白色沉淀產(chǎn)生。將針頭向下抽入空氣后,白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,若時(shí)間足夠長,則會(huì)出現(xiàn)紅褐色沉淀。(3)實(shí)驗(yàn)分析。用鐵和稀硫酸制取硫酸亞鐵,并將整個(gè)反應(yīng)置于氫氣之中,能較長時(shí)間內(nèi)觀察到白色沉淀。
2.2銅和稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)
關(guān)于該實(shí)驗(yàn)有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材并沒有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)方案,但為了增加學(xué)習(xí)興趣,也可做演示實(shí)驗(yàn)。然而,由于產(chǎn)生的氣體有毒,教師很有可能將演示實(shí)驗(yàn)變成觀看相關(guān)視頻。而筆者利用注射器,將此類實(shí)驗(yàn)帶到了教室。例如,銅和稀硝酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)要求觀察到產(chǎn)生的一氧化氮這種無色氣體,這就要求反應(yīng)裝置中不能有氧氣存在。筆者將該反應(yīng)搬到注射器中,不但可以清晰看到無色氣體生成,還可以看到一氧化氮無色氣體變成紅棕色二氧化氮?dú)怏w的過程。宜選用玻璃注射器,因其透視性比塑料的好。
(1)實(shí)驗(yàn)過程。①將注射器的活塞取出,放入銅片,然后將活塞放回。②取下注射器的針頭不用,抽取少量的水,注射器針頭部分向上,往外排氣體,直至剩余極少量的水。③抽取稀硝酸,將注射器針頭部分插入準(zhǔn)備好的橡膠塞中,觀察注射器里的反應(yīng)現(xiàn)象。④當(dāng)不再產(chǎn)生氣體時(shí)拔掉橡膠塞,針頭部分向下,往針筒里抽入少量空氣,觀察氣體顏色的變化。⑤當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后,將注射器中的溶液注射到足量的濃氫氧化鈉溶液中。在注射過程中,要不斷抽進(jìn)空氣。
(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。銅周圍有氣泡產(chǎn)生,注射器的活塞升高。當(dāng)抽入少量空氣后,無色氣體變?yōu)榧t棕色。(3)實(shí)驗(yàn)分析。反應(yīng)裝置一直處于密封狀態(tài),藥品用量少,無有毒氣體逸出。最后也能將有毒氣體及時(shí)處理,實(shí)驗(yàn)微型化,綠色環(huán)保。
3替代某些實(shí)驗(yàn)儀器
(1)在添加液體時(shí)可以用注射器代替分液漏斗或者長頸漏斗。(2)代替量筒量取液體。此外,用注射器還可以調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的壓強(qiáng),檢查裝置的氣密性;用作氣體的收集裝置,便于氣體的檢驗(yàn)或處理。用注射器設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)使化學(xué)實(shí)驗(yàn)向著微型化、綠色化方向發(fā)展,操作簡單,綠色環(huán)保,易于推廣。筆者相信,教師通過更多的實(shí)踐,將能發(fā)現(xiàn)小小的注射器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中會(huì)有更多的妙用。
參考文獻(xiàn)
[1]朱麗娜.鈉燃燒實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器,2017(2):23.
作者:侯召兵 單位:啟東市匯龍中學(xué)