初中化學檢查裝置氣密性原理及方法

龔偉山

實驗教學是初中化學教學的重要組成部分，而檢測裝置的氣密性是進行化學實驗的基礎。對這一板塊的教學將直接影響化學實驗的結果，因此氣密性的教學應當從實際出發，對理論知識進行系統的教學，通過細致的教學設計幫助學生進行有關實踐，提升教學質量。

一、檢查裝置氣密性的基本原理

當我們對裝置氣密性進行檢查時，要先讓封閉排氣口（多借助水、彈簧夾、橡皮塞、小氣球或注射器等）裝置處于密閉狀態，緊接著再采用相關的方法來增大或減小裝置內部的氣壓（多采用加熱、注水、鼓氣或抽氣等措施），最后一步則是要根據“壓強差”所呈現出來的現象（如氣液交界處是否冒氣泡、玻璃管中是否產生水柱、容器內液面是否下降、軟膠管是否變癟等）對裝置是否漏氣做出判斷，得出正確而可靠的結論。

二、檢查裝置氣密性的幾種方法

1.加熱膨脹法。具體有以下步驟：首先要確保導氣管口浸入水中，讓封閉排氣口，第二步就要用手或酒精燈微熱試管，讓試管內氣體受熱膨脹，在試熱的過程中倘若是導氣管口冒氣泡，那就是表示裝置不漏氣。類比于“實驗室分解過氧化氫制氧氣的發生裝置”實驗過程，在檢驗裝置是否漏氣也可以采用加熱膨脹法來進行檢查。

2.冷卻收縮法。在檢驗氣密性的時候若是通過實驗室“加熱高錳酸鉀制氧氣的發生裝置”來檢驗，步驟如下：第一要將導氣管口浸入水中，其次要用冰冷的毛巾捂住試管（或將試管浸在冷水中），最后要讓試管內氣體溫度降低，讓氣體的體積得到收縮。在通過這一階段的步驟之后，若有出現水進入導氣管里形成一段水柱的現象，那么就表示裝置氣密性良好。

3.注水增壓法。步驟如下：首先要先從長頸漏斗口注水液封漏斗末端，這樣做能夠封閉其中的一個排氣口；第二步要把彈簧夾夾在軟膠管上，用于封閉一個排氣口；在這個過程中，繼續加水加到長頸漏斗管內的水面高于錐形瓶內的水面為止，等以上流程做完之后在壓縮錐形瓶內氣體的方式使氣壓增大。當停止加水后，觀察長頸漏斗內的水面高度，如果長頸漏斗管內的水面一直高于錐形瓶內的水面，那么就可以表示裝置不漏氣。

4.鼓氣增壓法。步驟如下：第一要讓長頸漏斗口向錐形瓶里注水使漏斗末端液封，這樣做的目的是可以封閉一個排氣口；第二則是要利用長短合適的軟膠管把錐形瓶的導氣管口與注射器吸入口連接起來，這也是用來封閉一個排氣口；接下來進入鼓氣階段，通過然后慢推注射器活塞鼓氣，以此來提高錐形瓶內氣體的量，讓管內的氣壓大于管外的氣壓；最后要慢慢地推動活塞，在這個過程中如果長頸漏斗管內形成了一段穩定的水柱，那就證明裝置氣密性良好。要檢驗裝置是否會漏氣則要通過進一步的檢驗，首先要用一根長約lOcm的軟膠管，讓導氣管口與注射器吸入口相互連接起來，再慢慢推動注射器活塞鼓氣，如果活塞被推動一小段距離后松開手，如果活塞能夠回到原刻度處，那么就可以表明裝置不漏氣。

5.抽氣減壓法。抽氣減壓法和鼓氣增壓法有其共同之處，其操作也是較為的簡便。首先，要從長頸漏斗口向錐形瓶里注水使漏斗末端液封、然后通過長短合適的軟膠管將錐形瓶的導氣管口與注射器吸入口相互連接起來；第二，要慢慢向外拉注射器活塞抽氣，吸出一部分瓶內的氣體，由此來讓氣壓減小；通過觀察，如果此時長頸漏斗末端冒氣泡，那么就能直觀的說明氣密性良好。要進一步檢驗裝置是否漏氣，同樣要通過進一步的檢驗，首先要用一根長短合適的軟膠管把導氣管口與注射器吸入口連接起來，之后再慢慢外拉注射器活塞抽氣，如果觀察到軟膠管變癟，那就能說明裝置不漏氣。

6.浸水增壓法。利用浸水增壓法檢查其氣密性，是一種操作較為簡單的檢驗方法。例如在“利用球形干燥管制成的實驗室制取二氧化碳的改進裝置”的氣密性檢查，可以通過以下步驟：首先也是要封閉一個排氣口，所以要先將彈簧夾夾在軟膠管上。第二還是要封閉一個排氣口，這就要把干燥管細管的末端浸入水中，等以上兩個步驟都完成就可以，輕輕地用力把干燥管細管豎直浸入水下合適的深度，由此來壓縮裝置內的氣體，讓管內的氣壓增大；完成以上步驟后如果能觀察到水很難進入細管內，那么就表明裝置不漏氣。

7.氣球封口法。利用測定天然堿純度的實驗裝置來檢查該裝置氣密性，這種方式需要利用鼓氣增壓法和氣球封口法相結合。具體的步驟有以下幾點：首先要在最左端的導氣管口上接一個打氣筒，用來封閉一個排氣口；第二就要在最右端的導氣管口上套一個小氣球，用來封閉另一個排氣口；之后則是要向裝置內鼓氣幾次，讓氣體的量增加，由此讓氣壓增大；通過現象的觀察如果小氣球慢慢脹大，并且停止鼓氣后小氣球大小保持不變的狀態，那么就可以說明裝置不漏氣。