浅谈注射器在化学实验中灵活应用

时间:2022-11-01 09:57:10

浅谈注射器在化学实验中灵活应用

摘要:注射器因其气密性好、体积小、易操作、可见度高而被广泛应用于化学实验中。经过适当改进的注射器可用于取药品,代替量筒量取液体,还可以调节装置内的压强。在制取氢氧化亚铁以及铜和稀硝酸反应实验中,可用注射器作反应容器,使实验微型化、绿色化,易于推广。

关键词:注射器;反应容器;化学实验;绿色环保

注射器是医学上常用的一次性医疗器材,由于它气密性好、体积小、易操作、易观察、可视度高,常常受到化学教师的青睐。在实验装置的改进和创新中,经常会看到它的身影。那么,注射器在化学实验中有哪些用途呢?

1取药品

1.1取固体药品(要求固体药品质地比较柔软)

笔者选择用注射器取钠。取一支做皮试用的注射器,将注射器前端连同针栓的地方切掉,并把切口削薄(有利于插入钠),将改良过的注射器对准钠块压入,钠顺利进入针筒中,可以仔细观察到钠的颜色。在取钠时,只需将针筒活塞往外推,推出一小段钠,用小刀切下就可以了。这样做的优点如下:第一,注射器是塑料的,不怕伤到学生。第二,可以较长时间观察钠的颜色(银白色)。第三,更容易控制所取钠块的大小。第四,取消了擦煤油的步骤,排除了煤油干扰的因素。

1.2取液体药品

在取液体药品时,可采用注射器来替代胶头滴管。在取酸性溶液时,要把金属的针头取下来,以免发生反应。

2用作反应容器

2.1制取氢氧化亚铁实验

教材中的部分实验,如果按照教材中所提供的实验方案去做,不但实验装置复杂,而且操作起来较繁琐,实验效果也一般。例如,制取氢氧化亚铁实验就存在这样的问题。氢氧化亚铁很容易被氧化,白色沉淀在空气中存在的时间很短暂。笔者用注射器做此实验就能观察到白色沉淀生成时的情况,也可以观察到白色沉淀被氧化的现象。(1)实验过程。①将注射器的活塞取出,放入铁片,放回活塞。②取下注射器的针头不用,抽少量的水,注射器针头部分向上,往外排气体,直至剩余极少量的水。③抽取少量稀硫酸,将注射器针头部分插入准备好的橡胶塞(事先在橡胶塞中心挖一个直径与针栓大小吻合的凹槽)中,观察注射器中的反应现象。④当不再产生气体时拔掉橡胶塞,抽取氢氧化钠溶液。⑤将针头向下,插入橡胶塞中,观察实验现象。⑥将注射器中的药品倒入废液缸里。(2)实验现象。铁片周围有气泡产生,注射器中的活塞升高,当抽入氢氧化钠溶液后,有白色沉淀产生。将针头向下抽入空气后,白色沉淀迅速变为灰绿色,若时间足够长,则会出现红褐色沉淀。(3)实验分析。用铁和稀硫酸制取硫酸亚铁,并将整个反应置于氢气之中,能较长时间内观察到白色沉淀。

2.2铜和稀硝酸反应实验

关于该实验有些化学实验教材并没有现成的实验方案,但为了增加学习兴趣,也可做演示实验。然而,由于产生的气体有毒,教师很有可能将演示实验变成观看相关视频。而笔者利用注射器,将此类实验带到了教室。例如,铜和稀硝酸的反应实验要求观察到产生的一氧化氮这种无色气体,这就要求反应装置中不能有氧气存在。笔者将该反应搬到注射器中,不但可以清晰看到无色气体生成,还可以看到一氧化氮无色气体变成红棕色二氧化氮气体的过程。宜选用玻璃注射器,因其透视性比塑料的好。

(1)实验过程。①将注射器的活塞取出,放入铜片,然后将活塞放回。②取下注射器的针头不用,抽取少量的水,注射器针头部分向上,往外排气体,直至剩余极少量的水。③抽取稀硝酸,将注射器针头部分插入准备好的橡胶塞中,观察注射器里的反应现象。④当不再产生气体时拔掉橡胶塞,针头部分向下,往针筒里抽入少量空气,观察气体颜色的变化。⑤当反应结束后,将注射器中的溶液注射到足量的浓氢氧化钠溶液中。在注射过程中,要不断抽进空气。

(2)实验现象。铜周围有气泡产生,注射器的活塞升高。当抽入少量空气后,无色气体变为红棕色。(3)实验分析。反应装置一直处于密封状态,药品用量少,无有毒气体逸出。最后也能将有毒气体及时处理,实验微型化,绿色环保。

3替代某些实验仪器

(1)在添加液体时可以用注射器代替分液漏斗或者长颈漏斗。(2)代替量筒量取液体。此外,用注射器还可以调节装置内的压强,检查装置的气密性;用作气体的收集装置,便于气体的检验或处理。用注射器设计的实验使化学实验向着微型化、绿色化方向发展,操作简单,绿色环保,易于推广。笔者相信,教师通过更多的实践,将能发现小小的注射器在化学实验中会有更多的妙用。

参考文献

[1]朱丽娜.钠燃烧实验的改进[J].实验教学与仪器,2017(2):23.

作者:侯召兵 单位:启东市汇龙中学