Прибор для демонстрации и проведения физико-химического эксперимента с проецированием его на экран

(54) ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА С ПРОЕЦИРОВАНИЕМ ЕГО НА ЭКРАН (57) Изобретение относится к приборам для проведения химических экспериментов, которые могут быть показаны широкому кругу лиц. Целью изобретения является повьппение наглядности и удобства в пользо изобретению кювета литной, а устройств реакций образовано кюветы, причем част на. Аппаратура, вра ты, готова к проекц предварительных при бор может быть прим для демонстрации, н ственного проведени спериментов, Входны верстия полости рас ружной поверхности ной кюветы, что поз несколько кювет в а дения процесса. 12 ванин. Согласно выполнена моноо для проведени полостями в тел 8, Бюл, У 13апласт (00)Руди и Дегал ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ ь кюветы прозрачботанная в кювеированию безготовлений. Приенен не толькоо и для непосредя химических эке и выходные отположены на наплоскопараллельволяет монтироватппарат для провеил.Составитель Г,УжвТехред Л.Олийнык О.Юрковецк Р Подписно каз 1490/ оектная, 4 Ужгород,прият 2 Тираж 847 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 035, Иосква, Ж, Раушская наб., д55 Изобретение относится к демонстрационным установкам и может бытьиспользовано в учебном процессе.Известен прибор для демонстрациии проведения физико-химического эксперимента с проецированием его наэкран, содержащий кювету и расположенное в ней устройство для проведения реакции 1 Иверонова В,И. Лекционные демонстрации по физике, М., 1972с,288).Однако демонстрация экспериментас помощью известного прибора недостаточно наглядна, а его использование неудобно, поскольку кювета заполняется жидкостью, что при проециро 1ванин на экран дает некоторое иска- .жение, кроме того, неудобно соединение нескольких кювет между собой,Целью изобретения является повышение наглядности и удобства в пользовании,Поставленная цель достигаетсятем, что в приборе для демонстрациии проведения Физико-химического эк 1сперимента с проецированием его наэкран, содержащем прозрачную кюветуи расположенное в ней устройство дляпроведения реакции, кювета выполненамонолитной, а устройство для проведения реакции образовано полостями,выполненными в теле кюветы, при этомвходные и выходные отверстия полостирасположены на наружной поверхностикюветы.На фиг,1 показан прибор для получения газа, соединенный с приспособлением для отвода газа и для сборкигаза под давлением; на фиг,2 - прибор получения газа, соединенный сдвумя газоочищающими устройствами;на Фиг.З - прибор для получения газас приспособлением для сухой сборкигаза посредством вытеснения воздухаили реакционным аппаратом для дальнейшего преобразования газа и с газоочищающим устройством, котороеможет быть использовано и как устройство для поглощения газа; нафиг,4 - прибор для получения газовпосредством нагревания, которые проводятся для дальнейшего преобразования через аппарат для получения газаили через газоочищающее устройствои в конце собираются под давлением;на Фиг.5 - реакционная колба дляреакции жидких реагентов с возможностью электрического нагревания и 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Фиксирования или регулирования температуры реакций, причем к реакционной колбе при необходимости могутбыть присоединены обратноточный илисточный холодильники, или газоочищающее устройство; на фиг,6 - прибордля проведения электролиза; нафиг.7 - электролиэная ячейка в формеО-образной трубки, соединенная с двумя газовыми ловушками, причем электролизная ячейка служит для исследования проводимости растворов с диафрагмой и беэ нее, газовые ловушкипредназначены для доказательства наличия и для изменения количества газа; на фиг,8 - газоизмерительный колокол или газосборный аппарат дляколичественных измерений и сбора газа; на фиг.9 - аппарат Киппа для получения газа; на фиг.10 - прибордля измерения скорости реакций; нафиг.11 - прибор для получения газа,комбинируемый с другими кюветами;на фиг.12 - прибор для газовой очистки, комбинируемый с другими кюветами.Задачей изобретения является создание комбинированных кювет, предназначенных для проведения и демонстрации всевозможных химических экспериментов или хода реакций и пригодных для вертикального просвечивающего проецирования, В предлагаемомприборе кюветы состоят из прозрачного материала, например стекла, пластмассы и т,д., плоскопараллельногоснаружи и вработанного в соответстствующую Форму сосуда для проведенияреакций или в весь прибор,Для достижения контрастной проекции материал, граничащий по бокампространства, где проходит реакция,может быть цветным, в то время какматериал, ограничивающий пространство, где проходит реакция, лежащийна пути проходящего света, являетсябесцветным, Величина кюветы варьируется и ограничивается величинойэкрана. То же действительно для толщины, которая отчасти соответствуетдополнительным приборам, напримердиаметру полумикропробирок у кюветыдля сбора газов под давлением, нодолжна быть не более 20 мм, В кювете с вработанными сосудами для проведения реакции может быть проведенався химическая реакция, например дис"тилляция, При применении такой кюветы отпадает необходимость сборки1386882 30 35 40 45 50 55 Первое газоочищающее устройство наполняют 0,1 М раствором ацетата свинца до высоты приблизительно 2 см. Во второе газоочищающее устройство добавляется бромная вода до той же высоты. В результате капания соляной кислоты на сульфид железа происходит газообразование (сероводород). Ионы сульфида регистри- . руют в первом газоочистителе с ионами свинца (11) с образованием черного осадка сульфида. свинца (П), На проецируемой картине можно аппаратуры из отдельных приборов,так как они вработаны в кювету. Химический эксперимент может быть проведен в кювете перед проектором итем самым может демонстрироваться.В разные кюветы может быть вработана различная стандартная аппаратура или сосуды для проведения реакций.П р и м е р 1, Демонстрация гаэообразования и сбора газов под давлением.Прибор для получения газа (фиг,1)наполняется 1 г порошка цинка. В бюретку наливают 3 мл разбавленной соляной кислоты, затем бюретка насаживается герметически на прибор для получения,газа, Пневматическая ваннакюветы заполняется водой, которая вданном случае может быть окрашена.Наполненная водой полумикропробиркалегко насаживается на коническоеотверстие газоотводной трубки.Кювета держится с помощью полумикроштатива, круглые концы клеммы 25которого с обеих сторон вводятся впредусмотренное для этого отверстиякюветы. Она может удерживаться и бытьподнята на наружную высоту также посредством ввода штативных стержнейснизу в соответствующее отверстиекюветы. В качестве проекционного аппарата применяется полилюкс, которыйс целью вертикального проецированияпомещается в лежачий штатив,П р и м е р 2. Демонстрация гаэообразования и двойной газоочистки,связанной с химическими преобразованиями.Прибор для получения газа (фиг.2)наполняют 1 г сульфида железа,В бюретку наливают 3 мп 15%-нойсоляной кислоты. Затем бюретка герметически насаживается на прибор дляполучения газа.138 б 882 6в раствор вводятся электроды, приприложении постоянного напряжения(10 Б) идет процесс электролиза,водород в катодном пространстве собирается под давлением в пробирку и5демонстрируется поджиганием. С помощью нескольких капель крахмальногораствора К 1 в анодном пространствет 10 возможно обнаружить хлор по окрашиванию. Если разделенное ватой реакционное пространство и пространствос реагентами, заполнены различнымирастворами и в них находятся электрой 15 ды, могут быть продемонстированы изменения потенциала у электродов,Проецирование осуществляют, какв примере 1.П р и м е р 8, Демонстрация ко 20 личественного измерения газов илиотбор собранных газов.е- Проградуированное пространство( фиг.8) заполняют из емкости жидб- костью, причем жидкость вдавливается.25 в измерительный сосуд из емкости спомощью резинового двойного насоса.После того, как верхняя отводнаятрубка измерительного сосуда герметически закупоривается с помощью крана,газоизмерительный аппарат готов кработе, С помощью присоединения комк- бинированного прибора для газообразования (фиг,11) возможно выделитьгаз из предварительно взвешенноймассы твердого вещества и путем при 0В) соединения к газоизмерительному колоколу измерить его количество. Вместотвердых веществ возможно применятьрастворы известных концентраций. Ес 40ли кювета (фиг.8) применяется какаппарат для сборки газа, то непосредственно перед проведением эксперимента необходимо измерительный сосудзаполнить газом или газовой смесью,45которые в дальнейшем возможно перев вести в другие емкости, Собранныйтаким образом газ можно перекачатьек- в другие кюветы. (например, в кюветыт- по фиг.4) и определить продукты реакций,ется водой пневматическая ванна и через коническое отверстие газоотводной трубки насаживается наполненнаяводой полумикропробирка. (Можно также пневматическую ванну приблизительно до четверти наполнить растворомгидрооксида бария и демонстрироватьобразование осадка сульфита бария).В дальнейшем эксперимент проводяаналогично примеру 1.П р и м е р 5, Демонстрация обратноточной и простой дистилляции..Круглую колбу (фиг,5) наполняют5 мл этилового спирта, 5 мл уксуснокислоты, добавляют 5 капель концентрированной серной кислоты и закрывают герметически пробкой, причем в1раствор помещается нагревательнаяспираль и термометр,Пространство с холодильными трубками заполнено водой. Во время нагрвания вначале с помощью крана присоединяется верхняя холодильная,трука и приблизительно 3 мин продолжается обратноточная дистилляция. Затем присоединяется нижняя холодильная трубка и перегоняется немногоуксусно-этилового эфира.Проецирование осуществляют, какв примере 1,П р и м е р б. Демонстрация элетролиза.Кювету (фиг.б) наполняют разбавленной соляной кислотой, После приложения постоянного напряжения (10идет процесс электролиза. Различныеобъемные количества газа в анодноми катодном пространствах ясно различимыми, и наличие их доказываетсятем, что их отводят через боковыегазоотводные трубки, собирают в пустую пробирку и демонстрируют с помощью горючих газов или горящей лучинки.Проецирование осуществляют, какпримере 1.П р и м е р 7. Демонстрация элтролиза или электропроводности расворов с диафрагмой и без нее,50В О-образную трубку кюветы (фиг,7)вводят ватный тампон до О-образногоизгиба так служит, что при последующем наливании жидкости он служит пористой разделяющей стенкой, Прибор55заполняется, например, 1 М растворомповаренной соли до высоты боковыхотводов О-образной трубки, Последнююзакупоривают пробкой, через которую Проецирование осуществляют, как в примере 1.П р и м е р 9. Демонстрация работы аппарата Киппа для газообразования и применение его как саморегули" рующего газообразователя.Аппарат Киппа (фиг.9) возможно применять как рабочую модель на уро138 б 882 ке для демонстрации саморегулирующего газообразователя, Кроме того, его можно применять для непрерывного образования газов, переводимых в другие кюветы, например в кюветы по фиг.4.Если заполнить внутреннее пространство гранулятом МпО,то после дальнейшего заполнения 57.-ным раство" ром Н,О возможно постоянно вьщелять кислород для реагирования с металлами иди неметаллами в.трубке сгорания кюветы (фиг,4), причем газообразные продукты реакции в газоочистителе возможно переводить в другие емкости и в конце собрать под давлением.Проецирование осуществляют, как в примере 1.П р и м е р 1 О. Демонстрация различных скоростей определенных химических реакций.Первую емкость прибора для измерения скоростей реакций (фиг,10) закупоривают пробкой. В левую часть реакционного пространства наливают измеренный предварительно объем жидкости или раствора, скорость реагирования которой с определенным веществом необходимо определить. После добавления этого вещества в реакционную колбу она герметически закупоривается и правая емкость раскупоривается. Затем измеряется время, за которое жидкость растекается на отрезке определенной длины, По этому принципу проводятся реакции одинаковых объемов различных алканолей с . одинаковыми массами натрия и определяются качественно различные скоросоти реакции.Проецирование осуществляют, как в примере 1. П р и м е р 11, Демонстрация газообразования, перевода газа в другие кюветы и реакций с окрашиванием.В аппаратуре для газообразования,5являющейся составной частью кюветы,в результате капания жидкости натвердые вещества выделяется газ Этовозможно непосредственно демонстрировать с помощью светового проектора в вертикальной проекции, По такому же принципу демонстрируются реакции с окрашиванием при реагированиидвух жидкостей. Возможно также демонстрировать, как выделяемый газсобирается, как измеряется его количество (фиг,8) и как он может бытьпереведен в другие кюветы (например,фиг,12 или 4).П р и м е р 12, Демонстрация реакций газов, выделенных в другихкюветах, с жидкостями и перевода остаточных газов в другие кюветы.Газы из комбинируемых кювет впус 25 каются в газоочиститель (фиг,2,8,9, 11 и 12) и реагируют с жидкостями, причем комбинируемые кюветы демонстрируются с помощью проектора ввертикальной проекции,Формула изобретенияПрибор для демонстрации и проведения Физико-химического эксперимента с проецированием его на экран,содержащий прозрачную кювету и расположенное в ней устройство дляпроведения реакции, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения наглядности и удобства в пользовании, кювета выполнена монолитной,4 О а устройство для проведения реакцийобразовано полостями, выполненнымив теле кюветы, при этом входные ивыходные отверстия полости расположены на наружной поверхности кюветы.