Прибор для демонстрации опытов по химии

Союз Советскнк Социавнетн ческий Республик(22) Заявлено 10.10. 73(21) 2677375/28-12с присоединением заявки Йо(51)м клз С 09 В 23/24 Государственный комитет СССР ло дедам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания "8.1080 И.П.Аникии, А.И.,Киселев, Г.И.Балыдин и А.Ю.Сидельников(72) Авторы изобретения Химико-технологическое среднее городское профессионально- техническое училище Р 40 по подготовке квалифицированныхрабочих Саратовской области(54) ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ОПЫТОВ ЦО ХИГ.ИИ Изобретение относится к учебнымприборам 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 11,Известный прибор не обеспечиваетвозможности имитации основных технологических принципов химическогопроизводства: циркуляции газов, замкнутости системы, автоматической подачи реагентови дистанционногоконтроля и управления технологическим процессом, не может быть использован для получения азотной кислоты.Целью изобретения является расширение диапазона демонстрируемых опытов.Цель достигается тем, что предлагаеьаяй прибор имеет соединенный споглотительной колонкой и емкостьюотсасывающий насос, нагнетательныйнасос, сосуд для электролиза с положительным и отрицательным электродами и стеклянную трубку, установленную в сосуде для электролиза и соединенную с сосудомс водой, причем отрицательный электрод расположен в стеклянной трубке, Що а нагнетательный насос соединен семкостью и с сосудом для электролиза.Ф 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 пробки 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.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 колонки 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 Фарфоровый тигель 4 насыпают 3-5 г 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 10 В. 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 из колонки 15 в емкость 1, 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 30-40 В. 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 свежеполученнымсернистым газом и воздухом идут всосуд 8 для электролиза (циркуляциягазов). В сосуде 3 по мере превращения йода в йодистый водород нааноде происходит окисление йодид 5 иона в свободный йод, который вновьокисляет поступающий сернистый газдо серного ангидрида (электрокатализ), Признаками восстановления йодадо йодид-иона служит обесцвечивание) раствора йода, а признаком окисленияйодид-иона до свободного йода служит образование темно-бурой окраскираствора около анода. Полученнуюв поглотительной колонке 15 серную5 кислоту с помощью крана 23 собираютв 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 описанньщ способом кислоту заливают всосуд 19 и она вместо воды черезороситель 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 нитрита натрия, закрывают пробкойЮ .9 и через трубку 10 наливают 10 млконцентрированной серной кислоты.Образующийся при этом оксид азотаокисляется воздухом, имеющимся в сосуде, до двуокиси азота, При вклю 35 чении электродвигателя 7 воздух всосуд 8 подается насосом 5 по трубке 11 с помощью кранов 26 и 27, отключающих емкость 1. Элехтролизпроизводят при токе 0,3-0,5 А, при40 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, который45 по мере накопления подается в сосуд9 для подачи из него воды через ороситель 18 в поглотительную колонку15. Образующуюся в нижней части колонки азотную кислоту с помощью кра 5 О на 23 собирают в сосуде 24, где измеряют относительную концентрациикислоты по электропроводнооти раствора. Качественное определение азотнойкислоты производят действием на 2 мп55 фпроби раствора одной каплей растворадиФениламина (в концентрированнойсерной кислоте),Непрореагировавшие газы (оксидазота и кислород) с помощью насоса6 О б по отростку 21 возвращаются в сосуддля электролиза,Для получения более концентрированной азотной кислоты в сосуд 19вместо воды наливают 40-50 мл раст 65 вора азотной кислоты, полученной771707 Составитель В,Невзоровр В.Трубченко ТехредЕ.Гаврилешко Коррек Шекмар е сно Под ета СССР ткрытий ая наб.,Тираж 465 твенного коми зобретений иа, Ж, Рауш каэ 703 63 ВИИИПИ Госуда по делам 113035, Иоскд. 4/5 илиад ПППфПатент", г.ужгород,ул.Проектная,описанным способом, и поглощениедвуокиси азота, поступающей в нижнюючасть колонки 15, производят подачейраствора кислоты через ороситель 18. формула изобретения 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 щ и й с я 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 5 диненную с сосудом с водой, причемотрицательный электрод расположенв стеклянной трубке, а нагнетательный насос соединен с емкостью и ссосудом для электролиза.Источники информации,10 принятые во внимание при экспертизе1,Чертков И.Н., Черняк И.А.и Колударов Ю.Л. Самодельные демонстрационные приборы по химии. И.,