日期:2024-06-14
(百色学院 化学与生命科学系) 摘要 化学实验中采用单向流装置代替传统抽滤装置中的安全瓶进行固液混合物的分离,改进后的抽滤装置操作简单,有效解决了防水回流问题。真空抽滤是化学实验的基本操作,历来受到广大实验教学工作者的重视,并在教学过程中不断得到完善。实验中经常会因为水压不稳定等原因而出现回流现象,解决防水回流的方法一般是在抽滤瓶与抽滤管之间接一个安全瓶。如果出现回流现象,水会首先流入安全瓶,如果发现及时,可以防止自来水倒流进入抽滤瓶;但如果没有及时发现,安全瓶就不安全了,回流水充满安全瓶后会继续流入抽滤瓶,导致实验失败。 为了解决这一问题,作者查阅有关文献,经过反复研究和实践,设计了一种较为理想的防水回流真空过滤装置,现将改进方法介绍如下。1防水反吸减压过滤装置改进后的防水反吸减压装置如图所示,用软管与吸滤瓶连接。水泵抽走空气,使单向流装置大玻璃管内压力降低。由于软胶管有弹性,当大玻璃管内气压减小时,软胶管就会膨胀,B端气体便可通过软胶管与小玻璃棒之间的缝隙进入大玻璃管。若水压减小,大玻璃管内气压就贴在小玻璃棒上,使气体(或水)不能从大玻璃管流到末端,从而起到单向流的作用。2原理当打开水龙头时,单向流装置内形成负压。 由于柔软的橡胶管具有弹性,当单向流装置中存在负压时,橡胶管膨胀,橡胶管与橡胶管内部的小玻璃棒之间形成间隙,使吸滤瓶内的气体可以流入单向流装置中;若情况相反,即当水压下降时,单向流装置内的压力大于吸滤瓶内的压力,橡胶管收缩,与紧紧贴在橡胶管上的小玻璃棒形成闭合状态,此时单向流装置内的流体无法流向吸滤瓶,从而达到防水回流的效果。
3、装置优点改进后的真空过滤装置具有以下优点:有效地解决了水倒流问题。真空过滤过程中水倒流现象产生的原因主要有两个:一是操作失误,如在停止过滤前先关闭水泵(或循环水真空泵);二是水压(或电压)不稳定。当水压或电压下降时,水泵的减压能力下降,此时容易发生水倒流;如果真空度低,安全瓶起不到安全作用,时间长了就会有水倒进过滤瓶。我们经过反复实验,将改进后的装置与原使用安全瓶的装置进行了对比,结果表明,用单向流装置代替安全瓶,抽气过程稳定,随意改变水压,不会出现水倒流现象。 操作过程中,即使先关掉水龙头,放置一夜,也没有发现水倒流进入过滤瓶,说明改进后的装置已经解决了水倒流的问题。改用单向流装置后,再也不用担心水倒流进入吸滤瓶了。因此,在停止过滤时,可以先关掉水龙头,而不用拆下连接在吸滤瓶上的橡皮管。这样可以避免由于操作不熟练或不当而导致过滤失败。安全瓶的体积一般较大,会占用较多的台面空间,容易打翻;而单向流装置可以根据需要设计成与导管一样大小,整体占用台面的空间要小很多。因此,使用单向流装置代替安全瓶后,整个装置显得更加简单、安全。 单向流装置可以用常见的玻璃管、橡胶管、橡胶塞等自己制作,基本不花钱,而安全瓶相对要贵很多。

,注意图中两个单向流装置的连接方法(一进一出)。拉注射器时,抽滤瓶内的气体被吸走;推注射器时,气体被吸出抽滤瓶。如果长时间减压,使用玻璃水泵显然会浪费很多水。因此,有条件的话,最好用循环水真空泵来代替玻璃水泵。这样不仅可以节水,还可以提高真空度和工作效率。4小结值得一提的是,单向流装置中的软管和小玻璃棒的大小要合适,太紧抽气速度慢,太松防水回吸效果不理想。 此外,单向流装置除了上述样式外,还可采用图4的样式,其实各种单向流装置的结构原理都可以在轮胎充气针、泵、日用洗发水喷头、真空泵等装置中找到,可以设计出各种不同的单向流装置。1.刘琼琼,陈华堂.化学教育,2002.实验教学与仪器,1995.武汉教育学院学报,2000,19.实验室工作手册。南京:江苏科技出版社,1994.用于检测痕量汞的化学传感器。美国加州大学伯克利分校的Chang等人及其同事致力于寻找一种能在生理条件下选择性拾取汞的传感器,这项工作非常具有挑战性,因为它需要水溶性、选择性和快速响应。 他们希望通过将分子与荧光探针基团以及能与汞络合的氮硫冠醚受体结合起来,解决选择性监测鲜鱼中汞含量的传感器问题。当不存在汞时,传感器不会产生荧光,因为冠醚受体会猝灭荧光,但与汞络合后,荧光强度可增强约170倍。目前这种传感器的检测限为10μL,按EPA规定可以满足对食用鱼的监测。不过,Chang等人认为,通过改进设计,可以进一步提高器件的灵敏度。(Chang et al.,2005,127,16030)
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