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实验1
玻璃管(棒)的加工及塞子钻孔

一、实验目的

(1)了解酒精喷灯的正确使用方法;

(2)掌握玻璃管(棒)的截断、弯曲和熔烧操作;

(3)完成小玻璃管和滴管的加工,并学会塞子钻孔。

二、实验原理

酒精喷灯一般有座式和挂式两种,其火焰温度为800℃左右,温度最高时甚至可达1 000℃。使用时,酒精耗用量约400 mL/h。

常见的玻璃加工是指实验室用玻璃管或玻璃棒的截断、弯曲和熔烧等。在截断玻璃管或玻璃棒时,用锉刀按照实验要求操作即可。而对于弯曲和熔烧玻璃管或玻璃棒等则利用酒精喷灯加热,使玻璃达到熔点,随后再进行相应的操作即可。

三、主要仪器与试剂

仪器:酒精喷灯,石棉网,锉刀,打孔器,量角器。

试剂:工业酒精。

其他材料:火柴,硬纸片,玻璃管,玻璃棒,聚乙烯塑料管,橡皮胶头,橡皮塞。

四、实验步骤

1.观察记录酒精喷灯以及燃烧火焰

按照实验的操作要求点燃酒精喷灯,观察、记录火焰颜色。另外取一张硬纸片,沿垂直方向插至火焰中部,1~2 s后取出,观察纸片被烧焦的部位和程度。

2.玻璃管和玻璃棒的加工

(1)玻璃管和玻璃棒的截断

将玻璃管和玻璃棒平放在干净防滑的桌面上,左手紧紧按住要切割的部位,右手握锉刀,在切割的部位沿着同一个方向用力锉出一道凹痕,如图3-1(a)所示。在使用锉刀时,注意只能向前或向后锉,不能来回锉且锉刀刀锋应与玻璃管或玻璃棒垂直。锉出的凹痕深度为玻璃管和玻璃棒直径的1/6~1/3。然后双手持玻璃管和玻璃棒,两手拇指放在凹痕的背面,轻轻发力将玻璃管和玻璃棒向外推,其他手指用力往内拉,将玻璃管和玻璃棒截断,如图3-1(b)、(c)所示。截断后的玻璃管和玻璃棒的截面应是平整的,若所得玻璃管和玻璃棒的截面凹凸不平,则实验失败。

图3-1 玻璃管和玻璃棒的截断

(2)熔光

经(1)所得的玻璃管和玻璃棒不能直接使用,因为其截断面很锋利,容易划伤皮肤,所以必须进一步处理,即放在火焰中熔烧,使截断面光滑,这个处理过程就称为熔光或圆口。将截断后的玻璃管和玻璃棒的截断面以45°角插入火焰中熔烧,并不断转动玻璃管和玻璃棒。当玻璃管和玻璃棒的截断面变得红热平滑时,停止加热。熔烧后的玻璃管和玻璃棒应放在石棉网上冷却,同时注意防止烫伤。

(3)弯曲

用小火预热玻璃管,将要弯曲的部位倾斜放入酒精喷灯火焰中,若灯焰较宽,也可平放于火焰中,如图3-2(a)所示。缓慢而匀速地向同一个方向转动玻璃管,使其受热均匀,直至玻璃管发黄变软,停止加热,从火焰中取出,然后进行弯管。弯管时用“V”字形手法,弯曲时两手在上方,玻璃管需要弯曲的部位在两手中间的正下方,缓慢地将其弯成所需的角度,如图3-2(b)所示。等玻璃管冷却并变硬后,再松开双手,继续在石棉网上冷却。最后检查其角度是否达到实验要求,如图3-2(c)所示。

(4)拉伸

将玻璃管拉细时,操作方法同前面一致,不过需要更长的加热时间。当玻璃管被烧至红黄色软化时,停止加热,两手顺着水平方向缓慢地边拉边旋转玻璃管,达到所需要的细度时,将一只手中的玻璃管向下垂直,如图3-3所示。待玻璃管冷却后,根据实验需要进行截断,制成两个尖嘴玻璃管。

在制作滴管的扩口时,将玻璃管未拉细的一端以大约40°角斜插入火焰中加热,并缓慢转动玻璃管。将玻璃管口烧成红热状态后,用金属锉刀的柄部在红热管口处迅速而均匀地转动,使其管口扩开;或者将玻璃管口垂直于石棉网,轻轻往下按,使其管口扩开。待玻璃管冷却后,安上胶头,即成滴管。

图3-2 玻璃管的加热和弯曲

图3-3 滴管的制作

3.塞子钻孔

①选塞。选择与仪器口径相吻合的塞子,塞子塞进仪器口的部分至少是塞子本身高度的1/2,但也不能超过其2/3。

②钻孔器。由于橡皮塞具有弹性,钻孔完毕后,孔道会收缩变小,因此钻孔器的外径要比拟插入玻璃管口径大些。而给胶木塞钻孔时,钻孔器的外径却要略小于拟插入玻璃管的口径。

③钻孔。将塞子小头朝上,置于一块垫板上(以免钻坏台面),左手用力按住塞子,在钻孔器前端涂少许甘油或水。在选定的位置上,将钻孔器沿一个方向,向下垂直旋转钻动,钻孔器钻到垫板上为止,然后反方向旋转,取出钻孔器,检查孔径是否合适。

④连接玻璃导管与塞子。将玻璃导管插入塞子,确保导管与塞孔连接紧密,不漏溶液和气体。

五、实验注意事项

(1)切割玻璃管和玻璃棒时注意安全,因为其截断面很锋利,易划伤皮肤。

(2)灼热的玻璃管和玻璃棒需在石棉网上进行冷却,未冷却完全时,切勿触碰,防止烫伤。

(3)加工玻璃管和玻璃棒时,先用废材料练习,掌握技巧后再按实验要求对样品进行加热、拉细等处理。

(4)当玻璃弯管的角度大于90°时,可一步弯成,而角度小于90°时,则需分多次弯管。

六、思考题

(1)实验时,加热的火焰何为正常?若不正常,如何解决?

(2)将玻璃管插入塞子时,如何操作?

(3)截断玻璃管和玻璃棒时,共分几个步骤?需注意哪些细节? Q/vnQMm8NJD3qE1+EA8YJke+lBn6TyHgDKUZTuyvxpHtjZ27gFouGQ3sv0ISEzZJ

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