气密性是什么?检查装置气密性的方法、原理、步骤
气密性是什么?检查装置气密性的方法、原理、步骤
在初中化学中,为了避免实验容器因为气密性不合格而导致实验产生误差,我们一般在实验前都会对该容器进行气密性检测。今天就来和大家讲讲气密性是什么及检查装置气密性的方法、原理、步骤等内容。
一、气密性是什么
气密性就是容器的各联接部位连接完好度,如果容器漏气则说明气密性差,不漏气则表示气密性好。如果气密性差,可能会极大地影响实验效果及安全,尤其是对于要收集气体或实验中会产生有毒气体的情况。
二、检查装置气密性的方法、原理、步骤
气密性试验主要是检验容器的各联接部位是否有泄漏现象。介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器,必须进行气密性试验。
压力容器应按以下要求进行气密性试验:
(1)气密性试验应在液压试验合格后进行。对设计要求作气压试验的压力容器,气密性试验可与气压试验同时进行,试验压力应为气压试验的压力。
(2)碳素钢和低合金钢制成的压力容器,其试验用气体的温度应不低于5℃,其它材料制成的压力容器按设计图样规定。
(3)气密性试验所用气体,应为干燥、清洁的空气、氮气或其他惰性气体。
(4)进行气密性试验时,安全附件应安装齐全。
(5)试验时压力应缓慢上升,达到规定试验压力后保压10分钟,然后降至设计压力,对所有焊缝和连接部位涂刷肥皂水进行检查,以无泄漏为合格。如有泄漏,修补后重新进行液压试验和气密性试验。
气密性试验与气压试验是不一样的。首先,它们的目的不同,气密性试验是检验压力容器的严密性,气压试验是检验压力容器的耐压强度。其次试验压力不同,气密性试验压力为容器的设计压力,气压试验压力为设计压力的1.15倍。
下面我们来看看常见化学实验中的几个检查装置气密性的方法步骤及其原理:
1、加热法
如何检查这个装置的气密性?
方法:如图将导管出口埋入烧杯的水中,用手掌焐热烧瓶,观察烧杯中管口是否有气泡逸出,过一会儿移开手,观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。若焐时有气泡溢出,移开手有水柱形成,说明装置气密性良好,可以安心开始实验。
原理:为什么会有气泡冒出?这是由于焐热烧瓶后,瓶内空气受热膨胀,从导管口逸出,所以在水中形成气泡。而移开手后,试管内温度下降,空气收缩,导致压强低于外界大气压,于是大气压把烧杯中的水压到导管中,以达到平衡。所以如果能看的导管口有一小段水柱,就说明气密性良好。
实验常见问题:
1.1、做实验不是用烧瓶,用试管——抓住试管。
1.2、手捂不热——上酒精灯!
1.3、检查发现装置气密性差——把各接口拧紧一点,顺便看看是不是容器有洞。
1.4、注意:导气管口浸了水就不能做避免水参与的实验了,比如制氨气、制氯化氢等,它们会溶在水中。并且,装置内如果装了试剂就不能再这样检查。
2、注水法
这个装置呢? 焐热后气都从漏斗冒出去了。。咋办?
方法:用弹簧夹夹紧橡胶管(如下图 ),从长颈漏斗上口注水,待漏斗下口完全浸没于水中后,继续加水,当水面升到漏斗球体高度约1/2处,做好水位记号,静置几分钟,水位下降说明漏气,不下降则说明气密性良好。
原理:当漏斗下管口被水封住,导气管被弹簧夹夹住时,整个装置形成了封闭效果,此时从漏斗上口注水,锥形瓶中气压会阻止水流下来,于是能保持该水位不变。
3、吹气法
上面那个,还有一种方法检查气密性。
方法:弹簧夹打开时,吹气,观察漏斗下管口是否有水柱形成,形成后夹紧橡胶管,做好水位记号,静置几分钟,水位下降说明漏气,不下降则说明气密性良好。
原理:跟前面注水法一样。
4、液面压强差法
对于下面这个装置,又是另外一种操作!
方法:弹簧夹夹紧橡胶管,U形管加水至两端管口液面不一样高,如液面并未下降,则装置的气密性良好。或者上下移动左边部分,若两边液面形成一定的高度差,则装置不漏气,如果两端液面相平,说明装置气密性差。
原理:还是跟上面一样,利用压强。
以上就是为您讲解气密性是什么及检查装置气密性的方法、原理、步骤的全部内容。综上所述,气密性检验的原则是,先让装置和附加的液体(一般指水),构成封闭的整体,改变这个整体的温度,导致压强的变化,来判断气密性好坏,由于装置的不同,检验的方法也有所不同,所以大家在检测装置气密性时,可以根据自己所需来进行测试。