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化學(xué)實驗室玻璃工作的基本技術(shù)


化學(xué)試劑,九料化工商城 / 2020-11-14

   在化學(xué)實驗室中經(jīng)常要接觸一些玻璃儀器,所以需要知道一些關(guān)于玻璃儀器保養(yǎng)的知識和吹制簡易玻璃儀器的基本操作。

一、吹制玻璃儀器的基礎(chǔ)知識
  吹制玻璃儀器的主要工具是:(一)噴燈;(二)鍛子;(三)扁銼(4寸)(四)三角油石(五)內(nèi)卡及外卡(六)鋼皮尺(5O厘米長)(七)游標(biāo)測徑器(游標(biāo)尺)等。做較復(fù)雜的玻璃儀器工具還有很多種類、在吹制儀器過程中主要是依靠眼和手腕的靈活以及火焰溫度的調(diào)節(jié),工具的作用是次要的。
  玻璃管在噴燈上加熱,當(dāng)溫度漸漸升高,玻管逐漸由固態(tài)軟化變成液體,如果熱的程度和火焰調(diào)節(jié)得不得當(dāng),往往使吹制工作不能順利地進行.初學(xué)者有時加熱不得當(dāng),未等玻璃熔化就進行加工,往往造成尾管拉不出,彎管彎不好.所以在加熱時首先要調(diào)節(jié)火焰的大小,空氣氧氣的強弱.為了要使玻管加工順利,首先要了解火焰的情況.一般火焰由三個錐體部分組成.如圖1.5.1,(1)煤氣未燃區(qū)域;(2)還原區(qū)域;(3)氧化區(qū)域;(4)溫度最高處.一般要進行熱管的加工時,玻管的位置通常放在火焰的三分之二處旋轉(zhuǎn)加熱容易軟化.因為火焰三分之二就是如圖(4)處,是火焰最強的地方.在做彎管時一般火焰用在(1)與(2)之間,此火焰力量不很強,但是軟化面積較廣,這樣對彎玻管是圖151火焰圖有益的,在熔化一般較細(xì)的玻管,初學(xué)者使用火焰不要很強以能達到玻管熔化為目的.否則在玻管液化時不易掌握,往往會產(chǎn)生一些制作上的困難。
化學(xué)實驗室玻璃工作的基本技術(shù)
   一件玻璃儀器加工完成以后,要進行退火,退火的火焰不要太強,使儀器的表面受到微熱和玻璃內(nèi)徑的膨脹作抵消、一般退火是用大而沒有力量的火焰這就是說用煤氣火就可以了.假如退火不得當(dāng)就會發(fā)生炸裂現(xiàn)象.有時退火不當(dāng),退火時不炸裂,待等幾小時或者幾天也會炸裂的,所以越復(fù)雜的儀器,退火工序越應(yīng)仔細(xì),一般復(fù)雜和大型儀器可以放在高溫電爐和煤氣烘箱里退火,儀器在電爐或烘箱中溫度由低到高,再由高到低漸漸冷卻以達到退火的目的,退火溫度大約600℃左右,退火在吹制儀器中是很重要的一項操作在吹制玻璃儀器時,手的旋轉(zhuǎn)是一個極重要的基本功.支玻管在火焰中旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)得當(dāng),使玻管受熱的面積均勻,對后步工作帶來十分有利的條件.假如旋轉(zhuǎn)不適當(dāng),玻管受熱面積不均勻,就會對后步工作帶來很多困難為了克服圖1.5,2左手旋轉(zhuǎn)姿勢這困難,首先應(yīng)該練習(xí)左手旋轉(zhuǎn)玻管(如圖1.5.2).使手在火焰上掌握得很穩(wěn),不來回擺動,這樣可以達到旋轉(zhuǎn)的目的.特別要注意食指以后三個手指一定要貼緊玻管,然后向前轉(zhuǎn)動(熟練以后可以向前向后旋轉(zhuǎn)都可以)。
二、怎樣拉尾管(絲頭)
  上面談到了火焰的調(diào)節(jié)及如何旋轉(zhuǎn)玻管,了解這些基本功后對拉尾管(有些人稱拉絲頭)有很大的幫助.在拉尾管時,首先應(yīng)該把火焰調(diào)節(jié)得當(dāng),然后正確地手執(zhí)玻管(前面已介紹過如何手執(zhí)玻管),左手持著玻管,右手支住玻管的右端不斷地轉(zhuǎn)動.兩手必須保持平穩(wěn),不可有抖動或快慢不一致的現(xiàn)象。
   拉尾管的程序:(一)玻管末端在調(diào)節(jié)好的火焰上不斷地加熱(圖1.6.3甲),將燒熔的玻管用鑷子拉出,一面轉(zhuǎn)一面用左手向左拉出(圖1.5.3乙),最好要找出中心軸,第一次用子拉出的是不會太成中心軸的;(二)第二次在火焰上加熱,使玻管受熱均勻、呈暗櫻色,然后兩手繼續(xù)向同一方向旋轉(zhuǎn).右手向右成水平方向移動拉出,這次拉出的尾管一定要成中心軸;(三)拉好后用三角油石和銼刀切去多余部分(如圖1.5.3丙),這樣尾管完成了。
   在練習(xí)拉尾管時,一根玻管可以連續(xù)拉幾十次,一定要拉成又直又正,要經(jīng)過多次反復(fù)練習(xí).在練習(xí)中要注意節(jié)約玻管,拉好的尾管可以加工用于實驗室做滴管之用.尾管另一頭在噴燈上加熱熔化后,用錐形木頭對準(zhǔn)燒熔的玻管內(nèi)口一塞即成了喇叭口,這樣即可以套上滴管的橡皮頭作滴管用。
三、玻璃管彎頭的燒法
  彎管在吹制工作上也是基本操作之一.彎一般鈍角彎管較為容易.將一支玻管一端用木塞塞住,放在火焰上加熱旋轉(zhuǎn)等玻管軟化時移離火焰予以彎折.一般進行鈍角的彎管不必加氣,如有皺折和收縮現(xiàn)象,則要加熱熔化后用吹氣來糾正一般直角彎管比鈍角困難得多,有時在火焰上加工時,若玻管旋轉(zhuǎn)不均,加熱不全面,且沒有正確的加氣則彎出的彎管一定出現(xiàn)癟陷現(xiàn)象,若加熱面積不夠大,彎折便會太銳而且形成糾結(jié)現(xiàn)象,玻管在火焰上加熱,由于火焰調(diào)節(jié)過強,玻管過分熔化,手不易掌提,往往造成重扭現(xiàn)象.要克服以上缺點,首先應(yīng)該要有下列正確的彎管方法(一)用左手執(zhí)玻管的一端,管口用塞子預(yù)先加以封閉,然后將玻管放在溫度不太高的粗燈火焰中旋轉(zhuǎn)加熱,加熱面積要大于玻管口徑二倍,使這段面積熔化,玻管流動而略為收縮為止;(二)將玻管移離火焰,先將玻管豎直,然后使下端慢慢折向水平方向,與此同時從玻管開口處吹入空氣,等玻管側(cè)面向外鼓出時,應(yīng)立即停止吹氣;(三)如有薄厚不勻的地方,可以用稍尖而細(xì)的火焰進行適當(dāng)?shù)男拚?,使玻管彎頭薄厚達到均勻為止;(四)最后需進行良好的退火。
四、怎樣做套櫲皮管的玻璃接頭
  許多化學(xué)儀器及真空儀器系統(tǒng)中,經(jīng)常需要用橡皮管來連接的玻管,如果接頭做得不好,往往在應(yīng)用時,中途發(fā)生漏水,漏氣甚至橡皮管和接頭脫落,這樣對實驗操作帶來了意外的困難,工作受到很大影響為了避免上述情況的發(fā)生,提出下列接頭的制造方法:(一)先將玻管拉出尾管(圖1.5.4甲);(ニ)在距離2.5厘米的地方將玻管燒熔,任其自行略為收縮如(圖1.5.4乙).但不能推壓
圖1.54橡皮管接頭或拉動玻管,因為推壓及拉動玻管會使玻管產(chǎn)生過厚或過薄的情況,使用時可能發(fā)生折斷現(xiàn)象。(三)在收縮玻管右方進行加熱,使玻管軟化時,輕輕推擠管軸,使形成一個小圈隆起的部分(圖1.5.4丙);(四)將隆起處右邊的玻管加熱熔化,將這一小段玻管收縮如(圖1.5.4丁)的形狀;(五)沿(圖1.5.4丁)中畫線位置切去多余的玻管,并修光邊緣,這樣就做成了一支能使用橡皮管的接頭。
五、圓底如何封閉
   我們在實驗室中時常會碰到試管底部破損,因此應(yīng)該學(xué)會自己修理.在需要時也可以自己制造.制造的大概方法如下:(一)選擇所需要粗細(xì)的玻管,在玻管的一頭拉出尾管(圖1.5.5甲);(二)在尾管的肩部加熱使玻管的壁與錐體的壁厚薄致(圖1.5.5乙);(三)將錐體頂點加熱熔化以后,將尾管拉出,使圓錐體在尖端閉合(圖1.5.5丙).(在封合頂點時,火焰要細(xì)而力強,這樣封合頂點可以又圓又勻).(四)將圓錐體的尖端燒熔,直至玻璃流回圓錐體底部,然后將其吹成一個壁厚與圓錐體相仿的小泡,如(圖1.5.5丁).這一步驟十分重要,因為如果小泡的一部分壁厚不均勻,就難以得出光滑的圓底.若壁厚很不均勻,需按上法重新熔融.吹泡、吹小泡時,時間一定要控制得恰當(dāng);(五)把玻管底部及整個圓錐體放在較鋒焰略粗的火焰上,不斷均勻地旋轉(zhuǎn)加熱,至玻管底部開始熔化到剛能自行流動時,將玻管豎直向上吹氣.在吹氣時手腕應(yīng)將玻管不停地旋轉(zhuǎn),保持玻管底部及圓錐體厚度的均勻,為了在玻管豎直時防止由于重力使熔軟的玻璃自行下墜而發(fā)生變形,在吹氣時特別要注意氣量大小,不要過分用力,應(yīng)使圓底曲面直徑與厚玻管完全一致(如圖1.5.5戊);(六)在圓底曲管及玻管面進行良好的退火。
六、拉毛細(xì)管
  毛細(xì)管在化學(xué)實驗室中用途很廣,例如測熔點、測沸點均需應(yīng)用它.許多同志能將毛細(xì)管拉出來,但粗細(xì)不一致,有的將毛細(xì)管拉成扁形了,有的一根毛細(xì)管有粗細(xì)頭.為了正確地拉好毛細(xì)管,最基本的要求是:手旋轉(zhuǎn)均勻,加熱面積一致這樣拉出的毛細(xì)管就會符合要求。具體步驟列下:
(一)一般用做拉毛細(xì)管的玻管直徑大約在1012毫米左右,在噴燈上拉出尾管,在尾管另一頭開口處用木塞塞住(圖1.5.6甲)。
(二)將拉出尾管的地方放在噴燈上加熱軟化.熔化面積定要均勻(圖1.5.6乙)。
(三)玻管在加熱軟化時,玻璃往往會自行收縮,導(dǎo)致玻管壁太厚,拉出的毛細(xì)管壁一定也很厚.為了克服此缺點,要輕輕加一點氣,使管壁膨脹而變薄,但加氣不能過大,以免吹(圖1.5.6丙)(一般較薄的玻管,就可省去此步)。
(四)吹氣以后立即沿著水平方向向右拉出,拉到所需要規(guī)格之毛細(xì)管為止.在拉出時兩手應(yīng)該不停地旋轉(zhuǎn),以免歪曲(圖1.5.6丁)。
異徑玻管對接
注意事項
1.在噴燈上加熱時一定要把火焰溫度調(diào)節(jié)妥當(dāng),加熱面積一致。
2.在吹氣后應(yīng)立即向水平方向移動,不要時間太長,因為玻璃冷卻后,不易拉出。
3、一支玻管可以連續(xù)拉出幾十支毛細(xì)管,拉毛細(xì)管一定要注意節(jié)約材料,盡量在尾管肩部拉出。
七、玻璃管的對接
  首先談?wù)剬右?(1)封接牢固;(2)管壁厚薄均勻;(3)在接合處幾乎看不出封接結(jié)疤.如果對接厚薄不均勻,一方面不牢固、不美觀,而且膨脹系數(shù)不一,往往會發(fā)生炸裂現(xiàn)象玻管料性不同,膨脹系數(shù)不同,也不能對接.如對接上了,也要裂開相同直徑玻管的對接:只要兩管直徑相同的就可以了(當(dāng)然直徑不同的也可對接,下面詳述),如果直徑小于10毫米的玻管不需拉尾管,但大于10毫米的玻管最好拉出尾管以后進行對接.尾管一定要成中心軸,并且要把火焰調(diào)節(jié)恰當(dāng),使火焰成一個尖細(xì)的鋒焰,把左手尾管封閉,吹氣動作由右手進行。
相同直徑對接步驟如下:
(一)把同樣直徑的兩玻管拉出尾管,兩支尾管中一支尾管封閉.左手執(zhí)封閉之尾管,右手執(zhí)開口之尾管(圖1.5.7甲)。
(二)把準(zhǔn)備好的二支玻管的管端在火焰中加熱旋轉(zhuǎn),使整個邊緣均勻地軟化(圖1.5.7乙)。
(三)軟化后將二管成一角,以一點相互接觸,然后雙手拿穩(wěn),立即對準(zhǔn),使兩者全部緊密相合,但注意不要施力壓緊,如二管對不準(zhǔn),就會漏氣,不易對接(圖1.5.7丙)。
(四)將已接合的玻管連接處旋轉(zhuǎn)加熱.初學(xué)者往往感到雙手旋轉(zhuǎn)一致有困難,往往在玻管熔化后,兩手轉(zhuǎn)速不一致形成扭曲現(xiàn)象如發(fā)覺一手轉(zhuǎn)太快成了扭曲,另一手應(yīng)立配合,保持正常(圖1.5.7丁)。
(五)繼續(xù)加熱后(這時尖細(xì)鋒焰對準(zhǔn)接合處加熱),接合處將略略收縮,但兩管相接加熱面積越少越好,以免修正時造成困難(圖1.5.7丁)。
(六)接合處玻管徹底熔融(呈白熾)、收縮十分明顯時,把玻管移離火焰,由右手尾管輕輕加氣,以便鼓出(圖1.5.7戊).在玻管移離火焰時要不停地旋轉(zhuǎn),不可推擠,拉伸和祖曲,以免造成變形。
(七)將鼓出部分重新移近火焰,使玻管剛軟化,就離開火焰,把鼓出部分輕輕拉到和原兩管直徑相同(圖1.5.7己)。
  總的說來,封接主要程序是:(一)熔化(二)得出良好的封接;(三)吹脹;(四)將吹脹部分熔化使接縫完全消失,離開火焰輕輕拉到和原管樣粗細(xì)如在燒接時隱有接縫,可以反復(fù)幾次燒熔吹脹,直至接縫完全消失為止。
不同大小管徑的接法:
(一)先將大管拉成兩端尾管,準(zhǔn)備小管待接(圖1.5.8甲)。
(二)左手尾管一定要成中心軸然后切去右面尾管,左手尾管一定要開口,燒成圓底(圖1.5.8乙)。
(三)用左手不停旋轉(zhuǎn),尖細(xì)鋒焰對準(zhǔn)圓底中心加以熔化,輕輕吹出小泡,看看小泡是否在中心,如不在中心應(yīng)重找圓底中心,不然接出的小管偏側(cè),影響美觀(圖1.6.8丙)。
(四)將小泡對準(zhǔn)火焰熔化,后用氣猛力吹開,切去薄膜加以修光、修平(圖1.5.8丁)。
(五)將圓底小孔和被接小管同時加熱熔化(圖1、6.8成).
(六)不斷加熱吹脹幾次,使接縫完全消失為止,然后拉成在圓底接口處與小管的管徑基本一致(圖1.6.8己)。
八、玻璃管的側(cè)接
  側(cè)接玻管是將一根玻管接在另一根玻管的側(cè)面叫做側(cè)接.例如T形管,Y形管。
  一般通用的衛(wèi)形管接法步驟如下:
(一)先將玻管拉出兩端尾管,一頭封閉、一頭開口加氣(圖1.5.9甲)
(二)將接的小管一端拉尾管,在管末端封閉(圖1.5.乙).
(三)將大管的中間放在尖細(xì)鋒焰上燒熔,火焰集中于玻管一點之上(圖1.6.9丙)
(四)吹入氣體將燒熔點輕輕吹鼓,鼓出部分要和小管口徑相似,這樣容易封接(圖1..9丁)
(五)放在火焰上將出部分猛力吹出,切去薄膜,加以修平,修光(圖1.6.9戊)
(六)加以封接,使小管對準(zhǔn)大管的吹開處粘好封密,初學(xué)者最好圍繞接縫一面一面地進行燒熔,吹漲,反復(fù)幾次使每面都看不出接縫,大管接管的口完全和小管一致,這樣形管就完成了(圖1.6.0己)。
   Y形管是先彎好一個銳角,頂點吹出小泡封接的,原理大致和形管相仿。
九、玻璃活塞打不開怎么辦
   在化學(xué)實驗室中有許多分液漏斗、長頸漏斗、滴定管等的活塞有時打不開,用力擰就易碎,這樣很浪費,不符合節(jié)約原則。
   發(fā)生以上情況有下列方法解除:
(一)發(fā)現(xiàn)油狀物質(zhì)吸住玻塞,一般可用微火或用電吹風(fēng)慢慢加熱,使油狀物熔化.但切勿用烈火加熱,以免儀器炸裂,使油狀物質(zhì)熔化后,用木棒輕輕地敲打塞子,既要大膽,又要細(xì)心,這樣可以將活塞打開。
(二)有些是長時間不用,塵土凝結(jié)在磨口塞上,最好的方法是將磨口塞浸入水中幾小時,這樣磨口塞內(nèi)塵土可以泡出,便于打開.
(三)堿性物質(zhì)吸住,一般可將儀器放在水中煮沸后,輕輕用木棒敲打塞子,切不可用力過猛,以免破裂經(jīng)上述幾種方法實在打不開時,可請玻璃師傅解決,不要自己硬打,以免損破儀器。
對玻塞的保養(yǎng):
(一)接觸油類物質(zhì)的玻塞用后應(yīng)立即擦洗干凈,以免吸住。
(二)洗干凈后在磨口玻塞內(nèi),襯墊一張小紙條,防止磨口玻塞吸住。
(三)磨口玻塞在擦洗時不應(yīng)該用去污粉,因為用去污粉擦洗對口的精密度有損害.應(yīng)該用清潔液沖洗。
(四)注意輕開輕關(guān),不要用力過猛(九料化工http://f670.cn/)。
(五)在使用玻璃磨口時應(yīng)涂上活塞油或高真空油,使儀器潤滑、密封。
(六)玻璃磨口內(nèi)有灰塵和砂粒,不要用力轉(zhuǎn)動,以免損害磨口精度,應(yīng)先用水沖去。
十、切割玻璃管的基本方法
  切割玻管的方法一般有下列幾種(一)銼刀切割法;(玻棒粘滴切割法;(三)火焰切割法;(四)電爐絲切割法。
  為了使同志們能學(xué)會切割玻管,提出下列在實驗室中可進行的兩種切割法。
(一)銼刀切割法:一般玻管直徑在25毫米以下的都為有效,當(dāng)然軟玻璃比硬玻璃易切般步驟如下;
1.先將一支直徑不超過25毫米的玻管,用三角銼或者扁銼在管壁上刻一痕跡(三角銼及扁銼均為4寸長,便于掌握),銼痕應(yīng)與管軸垂直,只需將銼刀棱鋒壓在玻管上拉割兩次,不必鋸穿。
2.在刻好痕跡后,即用手將痕跡沾濕,沾濕也可用水后雙手握住玻管,手臂抵住玻管,以彎折與拉力的合力將它斷(圖1.5.10)
(二)玻棒粘滴切割法:要截斷某一種玻璃儀器上的玻管但不可用加壓拉折的方法,以免損壞整個玻璃系統(tǒng),這時在玻管上銼一痕跡,用一根57毫米直徑的玻棒,頂端燒至白熾成珠狀,然后迅速壓融到割痕中心,千萬不要壓偏了,通常玻管即會自行發(fā)生裂痕而整圈斷開,這樣玻管就切斷了。

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