氣體發(fā)生器的發(fā)展和變革
在各學校化學實驗室里，我們經(jīng)常可以看到各種形式的氣體發(fā)生器。這些都是常用的和*的儀器裝置，其中歷史悠久的啟普發(fā)生器可以說是它們之中的代表作，這種儀器的設(shè)計非常之巧妙，以致凡是使用過的人無不對它的結(jié)構(gòu)簡單和操作方便贊不絕口。
說起這種氣體發(fā)生器的由來，還要追溯到18 世紀。當時硫化氫已經(jīng)被用作分析試劑了，這種硫化氫氣體的制法一般是用酸與硫化亞鐵發(fā)生反應(yīng)。但按照分析化學操作的要求，則希望能夠產(chǎn)生隨時可供使用的硫化氫氣體，而當不需要使用這種氣體時，應(yīng)該能夠立即停止氣體的發(fā)生，另外還有一個要求，就是因為當酸與硫化亞鐵作用一段時期以后便會失去效用，這就要求儀器能夠比較容易地把廢酸清除掉，并換上新的酸。當往氣體瓶中加酸時，它即與固體反應(yīng)，產(chǎn)生硫化氫氣體，當把活塞關(guān)閉以后，酸還繼續(xù)與固體發(fā)生反應(yīng)，結(jié)果氣體的壓力將酸液驅(qū)趕到上面的球體內(nèi)，使固體不再與酸接觸從而停止反應(yīng)。但是，我們也可以明顯地看出，硫化亞鐵固體不可能*與殘留在下面球體內(nèi)的少量酸液脫離接觸，因此容器內(nèi)還在繼續(xù)不斷地產(chǎn)生硫化氫氣體、雖然量很少，但是如果時間一長，積累起來的氣體也可能產(chǎn)生較大的壓力將酸液噴出瓶外，給人造成傷害（這個問題在啟普發(fā)生器中已得到解決），這是格利芬氣體瓶的一個缺陷。為了克服格利芬氣體瓶的缺點，格利芬便把儀器改進成為由三個球體組成的氣體發(fā)生器，當需要使用硫化氫氣體時，便讓酸與硫化亞鐵接觸。當停止使用時，只要將容器倒置過來，就能夠使酸流到下面的球體內(nèi)，這樣使硫化亞鐵不再與酸接觸，但是這種儀器也還存在著一個缺點，即將容器倒置時，只有比較大塊的硫化亞鐵才不會從兩個球體的連接處（它也是酸液流通的渠道）掉下去，而小塊的硫化亞鐵仍然會掉進酸里與酸作用，產(chǎn)生與格利芬氣體瓶同樣的缺點。要想解除這個缺點除非在使用這種儀器時，經(jīng)常把小塊的硫化亞鐵取出來，然而這是一件很麻煩的事情。后來，巴包利用相同的原理設(shè)計了另外一種硫化氫發(fā)生器。當需要產(chǎn)生硫化氫氣體時，可將左球下降，使酸與硫化亞鐵相接觸；如果停止使用，則只要將右球下落，酸液就與固體脫離了接觸。這種儀器的操作方法比格利芬氣體瓶方便一些，但是小塊的硫化亞鐵仍能掉進酸液中，還是需要經(jīng)常清除掉。
1865 年菲普生總結(jié)了前幾種氣體瓶的優(yōu)勢和缺陷，另外設(shè)計了一套發(fā)生氣體的瓶子。在一只玻璃瓶內(nèi)裝硫化亞鐵固體；另一只玻璃瓶用來盛酸液，當不使用這套裝置發(fā)生氣體時，則裝固體的玻璃瓶的下面填上
三塊磚，這裝固體的玻璃瓶位置就要高一些，由于盛酸液的玻璃瓶的位置低，因此固體不會與酸液接觸。而當需要發(fā)生氣體時，則把這三塊磚放在盛酸的玻璃瓶的下面，這樣它的位置就高于盛固體的玻璃瓶，則酸
液流入裝固體的瓶中，與硫化亞鐵發(fā)生反應(yīng)，便不斷地產(chǎn)生硫化氫氣體，由裝在瓶子頂端的活塞中釋放出。如果想要停止使用，則可以再把三塊磚移到裝固體的玻璃瓶的下面（此時它又比盛酸液的瓶子的位置高了），原來與硫化亞鐵固體接觸的酸液就會自己流回盛酸液的玻璃瓶中，使硫化亞鐵與酸脫離接觸，不再發(fā)生反應(yīng)。
在菲普生設(shè)計的裝置中，需要用到一種很柔軟的導管（輸送酸液），解決這個問題也是頗費了一番周折的，一直到1839 年古德意發(fā)明了硫化橡膠（他于1844 年獲得了這種發(fā)明的權(quán)）以后，才使化學家得以制作出各種連接玻璃容器的軟管材料。而菲普生恰好是在這種軟管材料出現(xiàn)以后才設(shè)計出他的儀器裝置的。但在這同一時代，啟普發(fā)明了一種迄今為止zui為完備和操作zui簡便的氣體的發(fā)生器，而且使用時也非常安全。后人對啟普發(fā)生器雖然進行了無數(shù)次的改進，但是所用的基本原理和操作方法卻是大致相同的。從這一段歷史，不難想到，即使像啟普發(fā)生器這樣為人們所熟悉的普通儀器，也曾經(jīng)歷了一場不小的變革，為此許多化學家花費了大量心血。
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