有机化学实验(第二版)
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2.3 简单玻璃工操作(Glass Proces sing)

在化学实验中,经常遇到对玻璃管进行加工的问题,如自己动手用玻璃管制作弯管、滴管、毛细管等。因而熟悉简单的玻璃工操作,是必备的基本实验技术之一。

2.3.1 玻璃管的切割

选择干净、粗细合适的玻璃管,平放在台面上,一手捏紧玻璃管,一手持锉刀,用锋利的边沿压在玻璃管截断处[见图2-2(a)],从与玻璃管垂直的方向用力向内(或向外)划出一锉痕(只能按单一方向划),然后用两手握住玻璃管,锉痕向外,两拇指压于痕口背面,轻轻用力推压,同时两手向外拉,玻璃管即在锉痕处断开[见图2-2(b)]。

图2-2 玻璃管截割和熔光

如果玻璃管较粗,用上述方法截断较困难,可利用玻璃管骤热、骤冷易裂的性质,采用下列方法进行:将一根末端拉细的玻璃管在灯焰上加热至白炽,使成熔球,立即触及用水滴湿的粗玻璃管的锉痕处,锉痕处骤然受强热而断裂。为了使玻璃管截断面平滑,可用锉刀轻轻将其锉平,或将断口放在火焰氧化焰的边缘,不断转动玻璃管,烧到管口微红使其变得光滑即可。不可烧得太久,以免管口变形、缩小,如图2-2(c)所示。

2.3.2 玻璃管的弯曲

弯玻璃管时,先将玻璃管于弱火焰中左右移动预热。除去管中的水汽,然后将欲弯曲的部位放在氧化焰中加热,并不断缓慢地移动玻璃管,使之受热均匀,为加宽玻璃管的受热面,可在鱼尾灯头上加热,如图2-3(a)所示,当玻璃管加热到适当软化但又不会自动变形时,迅速离开火焰,然后轻轻地顺势弯成所需角度,如图2-3(b)所示,玻璃管弯曲部位的厚度和粗细必须保持均匀,如图2-3(c)所示。

图2-3 玻璃管弯曲

吹气法弯管:用棉球堵住一端,掌握火候,取离火焰,迅速弯管,如图2-4所示。120°以上的角度,可以一次弯成。较小的锐角可以分几次弯成,先弯成一个较大的角度,然后在第一次受热部位的偏左、偏右处进行第二次加热和弯曲、第三次加热和弯曲,直到弯成所需的角度为止。

图2-4 吹气法弯管

弯好的玻璃管可再次对弯管处进行加热修正,使弯管两侧处于同一平面中。若遇到弯管内侧凹陷时,可将凹进去的部位在火焰中烧软,用手或塞子封住弯管的一端,用嘴从另一端向管内吹气,直至凹进去的部位变得平滑为止。弯玻璃管的操作中应注意以下两点:

①两手旋转玻璃管的速率必须均匀一致,否则会出现歪扭;

②玻璃管受热程度应掌握好,受热不够则不易弯曲,容易出现纠结和瘪陷,受热过度则在弯曲处的管壁出现厚薄不均匀和瘪陷。

加工后的玻璃管应及时地进行退火处理,方法是将经高温熔烧的玻璃管,趁热在弱火焰中加热或烘烤片刻,然后慢慢地移出火焰,再放在石棉网上冷却至室温。不经退火的玻璃管质脆易碎。

2.3.3 滴管的拉制

选取粗细、长度适当的干净玻璃管,两手持玻璃管的两端,将中间部位放入喷灯火焰中加热,并不断地朝一个方向慢慢转动,使之受热均匀,如图2-5(a)所示。避免玻璃管熔化后,由于重力作用而造成的下垂,等玻璃管烧至发黄变软时,立即离开火焰。两手以同样速率转动玻璃管,同时慢慢向两边拉伸,直到其粗细程度符合要求时为止。

图2-5 滴管的拉制

拉出的细管应与原来的玻璃管在同一轴线上,不能歪斜,如图2-5(b)所示。待冷却后,从拉细部分中间切断,得到两根玻璃滴管,将尖嘴在弱火焰中烧圆,将粗的一端烧熔,在石棉网上垂直下压,使端头直径稍微变大,配上橡皮乳头,即得两根滴管。

2.3.4 毛细管的拉制

取一直径约为1cm、壁厚约为1mm的干净玻璃管,放在喷灯上加热,火焰由小到大,两手不断转动玻璃管,使玻璃管受热均匀,当玻璃管被烧到发黄软化时,立即离开火焰,两手以同样速率转动玻璃管,同时趁热拉伸,开始拉时稍慢,然后较快地拉长,直到拉成直径约为1mm左右的毛细管[见图2-6(a)],把拉好的毛细管截成15cm长,两端用小火封闭,以免灰尘和湿气的进入,使用时从中间截断,即可得到熔点管或沸点管的内管。若拉成直径为4~5mm的小玻璃管,截成7~8cm长,将一端封闭,以此可作为沸点管的外管[见图2-6(b)]。

图2-6 熔点管和沸点管的拉制

2.3.5 玻璃钉的制作

取一段合适的玻璃棒,将其一端在酒精喷灯火焰上加热至发黄变软,然后在石棉网上垂直按一下,即可成玻璃钉。

2.3.6 弯制电动搅拌棒

选取粗细合适的玻璃棒,在煤气灯的强火焰处灼烧,不断地来回转动,使之受热均匀,当烧到一定程度(不可太软,以至于变形)时,从火焰中取出,用镊子弯成所需要的形状。弯好后再在弱火焰上烘烤,称为退火,否则,冷却后搅拌器易碎裂。实验室常用的自制搅拌棒见图2-7。

图2-7 实验室常用的自制搅拌棒