Газометр Г-5

Газометр Г-5предназначен для сборки, хранения и расходования газов, малорастворимых в воде, не дающих с воздухом взрывчатых смесей. Газометр применяют для собирания и хранения кислорода, азота, оксида азота (II), хлора. Если при наполнении газометра хлором преследуют цель получения хлорной воды, то его предварительно заполняют чистой водой, а для хранения и использования хлора - насыщенным раствором поваренной соли. Эта мера способствует снижению растворимости газа в воде.

Нельзя хранить в газометре газы: метан, этилен, ацетилен, оксид углерода (II), водород. В негерметичном приборе из-за неправильного собирания или хранения газов могут образоваться их взрывчатые смеси с воздухом, а следовательно, создается угроза взрыва с большой опасностью получения травм осколками стекла!

Газометр Г-5 состоит из цилиндрического сосуда вместимостью 5л газа, фигурной массивной воронки с краном и съемным стеблем в виде конической трубки. Часто воронки соединяются шлифованными конусами. Таким же способом соединяется воронка с сосудом. Сосуд оснащен двумя тубусами: верхним – для установки газового крана и нижним – для установки пробки, предназначенной для заполнения прибора газами и слива жидкости при разборке. Дополнительной деталью комплекта является газовый кран без пробки.

Газометр Г-5 в отличие от предыдущих моделей имеет укороченный нижний тубус, расположенный под прямым углом к стенке сосуда. Поэтому техника заполнения прибора газами отличается от изложенной в литературе. Г-5 входит в состав школьных наборов демонстрационной посуды и принадлежностей НПХ, НПХ-10. В эти же наборы входят резиновые пробки с отверстиями. При сборке газометра применяют две пробки из наборов: № 19 с одним отверстием и № 29 с двумя отверстиями. Первую пробку используют для нижнего тубуса. В отверстия пробки №29 устанавливают обрезки латунных трубок (их можно взять из набора НДХП) : короткую и большого диаметра – для выпуска воды при заполнении прибора газом, длинную и меньшего диаметра – для подачи газа (рис. 13). Внешние концы трубок, имеющие примерно равную длину для подачи газа и обращенная внутрь газометра, должна быть немного длиннее тубуса.

Порядок сборки и заполнения газометра

Закрывают нижнее отверстие сосуда подготовленной пробкой. Внешние концы трубок ориентируют отверстиями вверх. Тщательно уплотняют соединение вдавливанием периферийных участков пробкой по окружности деревянным или металлическим стержнем размером с карандаш. Укрепляют соединение хомутиком из медной проволоки. Внешние отверстия трубок закрывают резиновыми колпачками от глазных пипеток.

2. Соединяют с применением одного из уплотняющих средств сначала стебель воронки с сосудом, затем фигурную часть воронки со стеблем. Проверяют проходимость жидкостного крана воронки. Оставляют кран в открытом состоянии.

3. Через тубус для газового крана заполняют сосуд водой. В условиях школьной практики для заполнения применяют водопроводную воду, отстоянную в течение суток для удаления избыточного воздуха (воды требуется 6-6,5 л). В условиях тренировочных работ практикума, где идет одновременная сборка и испытание более десятков приборов, заполнять газометры можно неотстоянной водой. Для этого резиновый шланг от водопровода опускают в тубус и пускают воду. В конце наполнения сосуда прибор наклоняют для полного изгнания водой пузырьков воздуха и устанавливают пробку с отрытым газовым краном, закрывают его, затем газометр ставят вертикально. В некоторых рекомендациях требуют изгнания воздуха из стебля воронки выше уровня воды в газометре. В этом нет необходимости.

4. Закрывают кран на воронке. Под трубки нижней пробки подставляют небольшой низкий сосуд, например, чашку Коха или Петри. Снимают колпачки пипеток. Если прибор герметичен и все операции проведены верно, то выльется очень немного воды. В противном случае следует искать причины отсутствия герметичности (открыт один из кранов, плохо уплотнены пробки или шлифованные поверхности).

5. Соединяют тонкую трубку с источником газа, а толстую – со шлангом для отвода воды. В тренировочной работе заполняют газометр воздухом от ручного насоса Шинца, компрессора или кислородной подушки. Для использования газа, собранного в прибор, его вытесняют водой, наливаемой в сосуд через кран воронки. В тренировочной работе соедините газовый кран резиновой трубкой с промывной склянкой Дрекселя. Высота воды в склянке должна быть около 5 см. Для подачи газа через склянку проделайте операции: налейте в воронку газометра 2 л воды, откройте газовый кран, затем кран на воронке так, чтобы через воду в склянке следовали пузырьки со скоростью 2-6 в секунду. Если равномерного следования пузырьков достичь не удается, увеличьте давление газа в газометре. Для этого прикройте газовый кран и сильней откройте кран на воронке. Умение регулировать ток газов путем счета пузырьков будет необходимо в опыте синтеза аммиака из водорода и азота с применением набора НДХП. Водород берут от аппарата АКТ-500, а азот – из газометра. Скорость подачи газа должна различаться втрое для достижения стехиометрического соответствия смеси.

Рис. 13. Заполнение газометра газом и сосуда газом из газометра

6. Газометр можно применить в качестве аспиратора (устройства для отсасывания газа). Для этого берут газометр, подготовленный к заполнению газами (п.4). В условиях практикума воспользуйтесь промывной склянкой с водой, соедините ее с газовым краном. С трубки для отвода воды снимите колпачок и наденьте шланг для отвода воды в канализацию. Откройте газовый кран. Вода начнет выливаться из сосуда в канализацию, за счет чего в нем возникает разряжение и идет засасывание воздуха через склянку Дрекселя. Известны и другие приемы работы с газометрами.