2021年整理大学化学实验 玻璃管加工 实验报告

2021年整理大学化学实验玻璃管加工实验报告一、实验目的1.了解酒精喷灯的使用方法2.初步学会玻璃管的截断，拉毛细管、弯管、烧圆等基本加工操作3.制作玻璃弯管（75°、90°）、玻璃钉、滴管、毛细管各一个二、实验原理1.本实验使用座式酒精喷灯加热玻璃管，其由灯管、空气调节器、预热盘和酒精壶（灯座）组成2.火焰外层为氧化焰，中层为还原焰（文火），内层为焰心，氧化焰用来对玻璃加热还原焰用来对玻璃预热和退火3.酒精喷灯使用步骤1.用捅针捅酒精蒸气出口，保证出气口畅通2.用小漏斗向酒精壶内加酒精，不能超过酒精壶容积2/33.向预热盘内加入一些酒精，用打火机点燃使灯管受热，当酒精将要燃完且在灯管口有火焰时，上下移动调节器调节火焰为正常火焰4.熄灭方法：用石棉网盖灭或者调节器上移三、实验步骤1.领取直径为7mm，长1.4m的玻璃管两根，直径为5mm、长30cm的玻璃棒一根2.玻璃管的洗涤玻璃管在加工前先要清洗干燥首先用水冲洗，若用水洗不干净可将玻璃管截成所需长度，浸在肥皂水、浓硝酸或铬酸洗液中处理，然后取出用水清洗干净洗净的玻璃管必须干燥后才能进行加工3.玻璃管的切割玻璃管平放台面，左手扶玻璃管，右手持锉刀，在需截断处用锋利的三角锉刀迅速往前锉出一条细而深的痕，两手捏住锉痕两旁，大拇指顶住锉痕背面，两手向前推，同时朝两边拉，玻璃管平整断开4.练习拉玻璃管及制作滴管玻璃管拉丝时，左手握玻璃管，右手托玻璃管进行加热，火焰由小到大，边加热边转动玻璃管玻璃管变软时，右手也要将玻璃管做同方向转动当玻璃管发黄变软时（尚未自动变形前）从火焰中取出，两手做同方向旋转，边转变拉，拉成所需的粗细，直到完全变硬，放在石棉网上冷却，根据需要截取细管所需长度当拉玻璃管熟练后，将直径7mm的玻璃管制成总长为18cm的滴管一根（细管内径为1.5-2mm、长约4cm）细端口必须在小火中熔光滑，粗管口在火中烧软后在瓷板上按一下，使其外缘突出，冷却后装上橡皮滴头即可使用5.制作玻璃弯管左手握玻璃管，右手托玻璃管进行加热，火焰由小到大，边加热边转动玻璃管玻璃管变软时移出火焰，轻轻弯一角度，然后在火焰上加热（加热部位是前一次加热位置的旁边），再移出火焰弯制如此重复，直到弯成需要的角度制作75°和90°角的玻璃弯管各一支，一端长约8cm，另一端长约9cm，两端口烧圆6.制作玻璃钉及搅棒玻璃棒的截断与玻璃管的截断相同，同样截断后的玻璃棒也要放在火焰中变烧边转直到断口变圆截取直径为5mm，长5-6cm的玻璃棒一根，一端烧圆，另一端在火中烧软后在石棉板上按成一大玻璃钉，作为挤压或研细少量晶体时使用截取直径为5mm，长约25mm的玻璃棒一根，两端烧圆，作为搅棒使用四、思考题1.石棉网可以用来灭掉酒精喷灯的原理是什么？石棉是不可燃物质，具有高度耐火性和绝热性，是重要的防火材料由于物质燃烧要有空气并达到一定温度，因此要采取降温和将燃烧物质与空气隔离的措施另外用石棉网盖住灯管口的同时最好同时用湿抹布盖在酒精壶上，使其降温五、注意事项1.玻璃是热的不良导体，在加热和冷却过程中内外层温度和热胀冷缩的情况不一样，使玻璃内部产生应力，因此加工好的玻璃仪器如不经退火在冷却后会自然爆裂，所以玻璃加工后必须进行退火以消除应力，退火火焰不能太强2.不能用火直接烘干洗净的玻璃管，否则玻璃管会炸裂3.使用锉刀时要向同一方向锉，不能来回乱锉，否则锉痕又粗又多，而且锉刀变钝锉痕要与玻璃管垂直4.当需截断处接近玻璃管端处时，不便用常规方法，可以先锉出一条小痕，用烧的红热的拉细的玻璃棒紧挨在锉痕的前面，玻璃管因受热而沿着锉痕胀裂，继续用烧红的玻璃棒在裂痕前导引，直到断开为止5.玻璃管拉丝时，加热过程中玻璃管不能移动位置，左右手应方向相同快慢一致，以免玻璃管绞曲，拉好后不能马上松开，尚需继续转动，直到完全变硬拉出来的细管要与原来的玻璃管在同一轴上，不能歪斜6.关于熔点管的注意事项拉制熔点管的玻璃管除用铬酸洗液处理和用水清洗外，还需用去离子水清洗拉制熔点管的玻璃管需直径为1cm、壁厚为1mm左右，否则拉成的直径为1mm左右的毛细管管壁太薄，且粗细不均匀拉好后将内径1mm左右的毛细管截取长为16cm的小段，两端都用小火封闭，使用时只要将毛细管中间割断，即得两根熔点管7.玻璃管弯制时不要用力过大，否则在弯的地方会瘪陷或纠结，弯好的玻璃管应在同一平面上较大的角度（如90°）可以一次弯成，较小的角度（如75°）可以分几次弯8.玻璃管加工四个必须：加工前预热，加工后退火，最后放在石棉网上冷却（不能直接放在桌面上），凡是切割的断面都要烧圆9.玻璃管弯好后将两端断开地方烧光滑，否则会割伤手、弄坏塞子，烧时要边转边加热直到圆滑为止，不应烧太久以免管口缩小10.向预热盘中滴加酒精时要用滴管，不要滴到盘外，否则会导致火焰外延（如果滴到盘外可以用湿抹布擦去）11.玻璃管加工的关键在于火焰，如果火焰较小、温度不够，加工起来将会非常困难，所以在加工前应调整好火焰当火焰呈浅蓝色并发出“哧哧”响声时，拧紧调节器即可进行加工12.酒精喷灯燃烧时手尽量不要碰到金属部位13.如果一次预热无法点燃可以等火焰熄灭后再次预热，但是如果连续两次预热后仍无法点燃则需用捅针捅酒精出口方可再次预热14.若酒精壶底部凸起不能再用应另换一个15.酒精喷灯附近不要有易燃物体16.座式酒精喷灯连续使用不得超过30min，连续使用30min后必须熄灭一下冷却后继续使用17.石棉网不能与水接触18.玻璃管拉丝和弯制的加热区别：拉丝加热时间长，受热面积小弯制加热时间短，受热面积大19.两种非正常火焰临空火焰：酒精蒸气和空气的量都太大侵入火焰：酒精蒸气量较小空气量较大20．在开启调节器点燃管口前必须充分灼烧灯管，否则酒精不能完全气化，会有酒精液体喷出，这时应用湿抹布盖灭并关闭调节器后重新使用21.喷灯喷火开始正常，当预热盘中酒精烧完后火焰熄灭的解决方法：在重新预热前将调节器降低22.酒精壶内酒精爆沸但管口无气体喷出是因为喷口堵塞，应先用湿抹布盖住酒精壶，或用冷水泼洒，检查壶体确认无损坏后疏通喷孔23.割伤处理方法：若为一般轻伤，应及时挤出污血，并在伤口处涂红药水伤口内若有玻璃碎片或污物，先用消过毒的镊子取出，用去离子水洗净伤口，并用3%H2O2消毒，然后涂红药水，撒上消炎粉并用绷带包扎伤口较深，出血较多时可用云南白药止血或扎止血带，并立即送医24.烫伤处理方法：若烫伤后已起泡，不要挑破水泡，在烫伤处涂烫伤膏、万花油或风油精25.着火处理方法：关闭燃气龙头，切断电源，将周围物体移走，小火可用湿布、石棉网、石棉布或沙子覆盖燃烧物，大火应用灭火器26．酒精喷灯燃烧时不能加酒精，不能用嘴吹灭

简单玻璃工操作玻璃加工也是我们实验中的常用技术，比如自己制作不同长度的玻璃搅拌棒、气体导入或导出的玻璃弯管等等。玻璃加工也是我们实验中的常用技术，比如自己制作不同长度的玻璃搅拌棒、气体导入或导出的玻璃弯管等等。玻璃加工的基本技术是玻璃管和玻璃棒的切割、弯曲、拉伸、按压和熔封。首先最重要需要知道的是，玻璃工要防止烫伤和割伤。怎样防止？加热后的玻璃管（棒）一定要放在石棉网上冷却后才能用手摸摸做得效果！切割后的玻璃管（棒）也不要直接用手接触断口！一、玻璃管（棒）的清洗新购置的玻璃管（棒）用自来水冲洗干净、烘干后用来加工，即可满足一般要求。如果实验对洁净程度要求较高，或玻璃管内壁有污物，可用细长的毛刷沾取洗衣粉刷洗后再用自来水冲洗干净。如玻璃管太细，可用细铁丝系上一小团棉花代替毛刷在管内来回推擦洗涤。如果洁净程度要求特别高，比如拉制熔点管所用的玻璃管，则需先用洗液浸泡数日，再用自来水冲洗干净，然后用蒸馏水荡洗，经烘干后避尘保存备用。二、玻璃管（棒）的切割切割时左手握住玻璃管（棒），拇指指甲端部顶住欲切断处，将玻璃管（棒）平置于实验台边缘处使其与边缘线的交角约30°左右。右手持三角锉（或小砂轮）在欲切断处沿与玻璃管（棒）垂直的方向锉一道锉痕。如果一次锉出的痕不够深，可在原处沿原方向再锉几次，但不可来回乱锉，否则会使断口不齐，也会使切割工具迅速变钝。然后将玻璃管（棒）拿起，双手水平握持，两手拇指指甲端部并齐顶在锉痕背面向前缓缓推压，同时其余手指分握锉痕两侧向斜后方拉折，开始用力宜小，缓缓加大力度直至断开。为了安全，可在锉痕两侧分别以布包衬，然后折断。三、玻璃管（棒）的熔光切断后的玻璃管切口边缘锋利，不易插入塞孔或橡皮管中去，且易划破手指，故应将断口在火焰上一边旋转一边灼烧至锋沿处刚刚开始软化时取出，放冷备用，但不可烧得太软，以免管口收缩。但是熔光玻璃棒的切口时需要灼烧的程度更深一些，烧至断口几近半球形。四、玻璃管（棒）的拉伸玻璃管加热软化后可拉伸成不同径度的毛细管，以适应不同的需要，俗称拉丝。拉制毛细管要求长而均匀，且粗细合适，故应尽量使受热部分宽一些。烧软玻璃管的方法是先用弱火烧热，再用强火烧软。烧时以两手平托（如果火焰较窄，也可倾斜托持，以使受热部分长一些），边烧边作同向同步同轴转动，直至充分烧软后移离火焰，仍在缓缓转动下沿水平方向拉伸。拉制毛细管时，应先缓缓拉伸，眼睛始终盯着最细的部分。当最细处拉至直径约1毫米时稍稍停顿一下，然后快速向两边拉开。停顿的目的在于使最细处冷却硬化，再拉时不致变得更细。而较粗处冷却较慢，短暂的停顿不能使其硬化，当再迅速拉伸时可将尚未硬化的粗处拉细，而原已拉细的部分则已硬化不会改变，这样即可得到长而均匀，粗细合适的毛细管。毛细管拉成后可放开左手，以右手竖直提持，冷却1min左右，从开始均匀的地方折断，截成所需要的长度备用。毛细管两头由细变粗处称为喇叭口，刚做成的毛细管喇叭口处仍然很烫，不可放在实验台上，以免烫坏台面，应放在石棉网上缓缓冷却。拉伸成功的毛细管喇叭口很短（图1a）；如果拉伸的时间或速度、力度不当，则喇叭口很长（图1b），即从两端到中间逐渐变细，任何一段都不均匀，不合用，就会浪费掉大量材料。玻璃工实验要细心耐心，准确掌握火候、时间、速度、力度则需要反复练习多次，仔细体会要领。图1

拉成的毛细管a良好，粗部与细部基本同轴，较均匀且喇叭口较短b不好，喇叭口太长，不均匀c不好，粗部与细部不同轴滴管的细部直径一般要求在1.5～2mm，且严格要求粗部与细部同轴。其拉制方法是将烧软的玻璃管移离火焰，两手分握两端，在缓缓转动下沿水平方向慢慢拉伸至所需粗细。由于喇叭口长短无碍使用，故不需中途停顿。但若拉伸时不加转动，则会拉偏，粗、细部不同轴（图1c）。玻璃棒的拉伸方法与玻璃管相同，可以将一根较粗的玻璃棒拉制成所需径度的细玻璃棒，也可以拉成玻璃丝。只是需要注意，玻璃棒的冷却硬化比玻璃管慢许多，要防止其在尚未硬化之前变弯。五、玻璃管（棒）的弯曲两手平托待弯曲的玻璃管（棒），将要弯曲的部位放在火焰的边上转动烘烤，烘热后逐渐移动到火焰上烧，同时两手将其缓缓地同向同步同轴转动。待玻璃管（棒）烧软（但不宜太软）时取出离开火焰，仍两手平托，由于重力作用，已软化的部位会自然下沉，同时两手可顺势微微向软化处用力，使之弯曲成所需角度。在玻璃管（棒）已经变硬但尚未冷却时，将其放在弱火焰上微微加热，再缓缓移离火焰，放在石棉网上自然冷却。这样逐渐冷却的方法称为退火，其目的是减少内部应力，避免冷却后断裂。弯曲玻璃管之前的灼烧部位尽可能宽一些，如果所烧宽度有限，则不易一次弯成所需角度，若用力强行弯曲成所需角度，则弯角处易折皱变细，这时可采用多次弯曲的方法。一种方法是先烧软轻轻弯一定角度，再将弯角重新移到火焰中去并稍稍移动所烧位置，两手托住两端使弯角在火焰中来回摆动，又弯一定角度，再移动所烧位置，如此重复直至所需角度后作退火处理（图2）；另一种方法是待玻璃管（棒）开始软化时放开左手，仅以右手握其一端，使另一端靠重力作用自然下沉，弯成一定角度，当其不再下沉时重新加热并移动烧点，也可逐步弯成所需角度。图2

玻璃管的弯曲无论用何种方法弯曲，总的要求是弯角平滑，无折皱，不扭曲，不明显变细，弯角及其两边在