大学化学实验(Ⅰ):无机化学实验
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第二节 基本玻璃加工技术

一、玻璃管的截断

根据需要选择干净、粗细合适的玻璃管平放于实验桌面上,一手捏紧玻璃管,另一只手持锉刀,用锉刀的棱,沿着拇指指甲在需截断处用力向前挫出一道凹痕(注意不允许来回锉,应向一个方向锉)。为使折断后的玻璃管的截面是平整的,锉出来的凹痕应与玻璃管垂直。然后双手持玻璃管(凹痕向外),拇指在划痕的背后向前推压,同时食指向后拉,即可截断玻璃管,如图3-1所示。

如果玻璃管较粗,用上述方法截断较困难,可采用下列方法进行:将一根末端拉细的玻璃管在灯焰上加热至白炽,使之成熔球,立即触及用水滴湿的粗玻璃管的锉痕处,锉痕会骤然受强热而断裂。

玻璃管的截断面很锋利,容易将手划破,而且难以插入塞子的圆孔内,因此需将其断面在煤气灯温度最高的氧化焰处熔烧光滑。操作时可将截面斜插入氧化焰中,同时缓慢地转动玻璃管使之熔烧均匀,直至光滑为止。为了防止管口收缩,熔烧的时间不可太长,灼烧后的玻璃管应放于石棉网上自然冷却,切不可放于桌面上或用手去触摸。

图3-1 玻璃管的切割和熔光

二、玻璃管的弯曲

先用布把玻璃管擦净,再将玻璃管放于氧化焰中左右移动预热,以除去管中的水汽。然后将欲弯曲的部位放在氧化焰中加热,并不断慢慢转动玻璃管,使之受热均匀(受热部分约为5cm)。弯玻璃管时,两手手心向上,用拇指、食指和中指夹住玻璃管,一手用力转动玻璃管,另一手随之转动,以保证玻璃管始终在一条轴线上转动。当玻璃管加热到适当软化但又不会自动变形时(玻璃管颜色变黄),迅速离开火焰,然后轻轻地顺势弯曲至所需角度。若欲将玻璃管弯成很小的角度,可分几次弯曲,玻璃管的弯曲部分、厚度和粗细必须保持均匀,如图3-2所示。

图3-2 玻璃管的弯曲

玻璃管弯曲的具体操作如下。

(1)在一端套乳胶头(或塞软纸),两手持玻璃管,在2/3(或1/2)处灼烧并平稳转动(使之受热均匀,注意双手要保持固定的距离,以防玻璃管软化时扭曲、拉长或缩短),待玻璃管刚软化后固定加热某一处(使之过火),待玻璃管加热至发黄变软时取出。

(2)左手持短处并压紧乳胶头,而右手持长端,并用嘴轻轻吹玻璃管,边吹边弯曲(过火一头朝外),弯曲要求:内侧不瘪、两侧不鼓、角度正确、不偏不歪,而且弯曲后的玻璃管要在同一平面上(不能有扭曲现象),弯曲时不能过猛过快。如果一次没有符合要求,可将弯曲的玻璃管再进行熔烧,直到弯至要求为止(70°或90°)。

在加热和弯曲玻璃管时,不要扭曲,如果弯管不在同一平面内,此时可再对弯管处进行加热并加以修正,使弯管两侧在同一平面内。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,用嘴向管内吹气,直至凹进去的部位变得平滑为止。

弯好的玻璃管应在同一平面上,合格弯管与不合格弯管如图3-3所示。

图3-3 弯成的玻璃管

三、玻璃管的拉细(拉制滴管)

拉细玻璃管与弯曲玻璃管的加热方法相同,只不过加热时间要长一些。选取粗细、长度适当的干净玻璃管,两手持玻璃管的两端,将中间部位放于火焰中加热,边加热(受热面积比弯曲玻璃管要窄些)边向一个方向转动,待玻璃管足够软(烧成红黄色或放开右手立刻下垂的程度,即比弯曲玻璃管要软),从火焰中取出。待2s后,左右手以同样速度将管子向两侧拉伸,拉伸时先慢拉,后用力拉,将拉制好的玻璃管放于石棉网上冷却。冷却后,从拉细的中间部位切断再将拉制好的滴管口置于氧化焰中灼熔(去掉其锋利的断口)至发红即可(边灼烧边旋转),最后在滴管口上套上乳胶头,如图3-4所示。

图3-4 玻璃管的拉细

拉成的滴管与原管应在同一轴线上,而且尖嘴要拉得匀正,尖嘴的坡度不要太陡。注意:拉伸时绝对不允许使玻璃管上、下移动(这样制得的滴管不是圆形、不对称且不均匀)。玻璃管拉好后不要马上松手,仍要慢慢转动,直至拉伸部位变硬为止。

四、玻璃棒熔烧和拉制毛细管

1.玻璃棒熔烧方法

将切割好的玻璃棒的一头置于氧化焰处熔烧,边旋转边熔烧,直至将玻璃棒头熔烧为圆形或椭圆形即可。按同样方式熔烧另一头,将熔烧后的玻璃棒置于石棉网上冷却。注意:必须用氧化焰的火焰熔烧玻璃棒,因其他火焰燃烧不完全,使烧制的玻璃棒头发黑。

2.拉制毛细管方法

选取粗细、长度适当的干净玻璃管,两手持玻璃管的两端,将中间部位放于火焰中加热,边加热边向一个方向转动,待玻璃足够软(烧成红黄色或放开右手立刻下垂的程度,即比弯曲玻璃管要软),从火焰中取出,左右手以较快的速度将管子向两侧拉伸。再将拉制好的毛细管用锉刀小心地切割到适当长度,将一端管口置于氧化焰中灼熔封闭,另一端用小火熔光,勿使之封闭。