“说说制取氧气的方法吧!利用氯酸钾是制取氧气最容易的一种方法,即使是一个实验新手也可以毫无困难地制取成功。开始时,他需要寻找一种玻璃容器,将氯酸钾放在容器里使其分解。如果没有合适的容器,可以用一个低矮的大药瓶代替。不过必须选择玻璃壁薄一点儿的容器,而且需要容器壁厚度均匀,这两者是玻璃受热后而不发生破裂的必要条件。玻璃越薄,它在温度剧变中越不易破裂。请看这个杯子:它的杯底有你们手掌那么厚,但别的地方却很薄,如果之前在杯中盛过热水再倒入冷水,或之前盛过冷水再倒入热水,都有破裂的危险。反之,若是一只厚薄均匀的杯子,使用它做相同的实验就不会有这样的危险发生。所以,现在我们应该选取一个最薄的玻璃瓶,而且玻璃瓶的瓶壁、瓶底必须是同样厚度的。我们的实验能否成功会依赖于这个选择是否到位。”
爱弥儿说:“但是,我还是觉得厚一些的瓶子更坚固。”
“如果仅仅就撞击或熔化来说,你的选择是正确的。但是,这个实验并不涉及撞击的问题,因为在做实验的时候,我们不会将这个瓶子撞击任何坚硬的东西。而对于熔化的难易,也不是问题。由于使氯酸钾分解所需要的热量并不能使玻璃熔化,就连软化都达不到呢。不过,我们使用的瓶子必须能承受得住温度的变化,因此应选择薄一些的玻璃瓶。”
“如果盛有氯酸钾的玻璃瓶在炭火上破裂会怎么样呢?”
“那也没什么,只不过氯酸钾会落在炭火上而已。它受热分解出的氧气会使炭火燃烧得特别旺盛。”
“然后,我们要怎么办呢?”
“然后,我们就需要换一个瓶子。要是无法找到合适的瓶子,我们就只能使用化学仪器中特制的烧瓶(如图所示)了。它是一种无色透明的球状玻璃容器,有一个像手指那么长的瓶颈。烧瓶可以在药房买到。这便是我最近买的一个烧瓶。”
图 球状玻璃容器
“它好像养金鱼的鱼缸。”
“要是有合适大小的鱼缸,我们当然可以拿来使用。不过要将烧瓶中产生的气体通到集气瓶中的弯曲导管,就不能用其他的容器代替了。这种导管也是用玻璃制成的,仪器店里虽然有成品的弯曲玻璃管出售,但价钱非常昂贵。我们完全可以自己动手制做一个。仪器店里有各种直玻璃管,长度多为三四尺。我们只要购买一根铅笔那么粗的无色薄玻璃管就可以了,因为无色的玻璃要比绿色的玻璃更容易烧软。
“现在,我已经买好了直玻璃管,可以按照下面介绍的方法操作了:
第一,想要切取直玻璃管上任意长短的一段,可先用三角锉在要切断的地方锉出一条痕迹,然后两只手拿起玻璃管,放在桌子棱上轻轻一压,玻璃管就可以折为很整齐的两段了。
第二,怎样使这切下的直玻璃管符合这个实验的需要呢?这个操作也很简单,只要将玻璃管上要弯曲的各点先在火上加热熔软,然后慢慢弯曲就可以了。
“如果玻璃易熔,只需要炭火的热度就可以了,不过想要角度弯得准确,则必须使用酒精灯。”
酒精灯是一个用金属或玻璃制成的杯子或容器,内部盛有酒精,就像是旧式的煤油灯,不过它的灯芯更粗,并用棉纱制作。用两手执住玻璃管的两端进行灼烧时,将管上需熔软的点放在酒精灯的火焰上,并不停转动玻璃管,使之受热均匀。当玻璃管熔软至可以弯曲时,就稍稍用力弯曲它,弯曲好后再让它慢慢冷却。
“用一个有孔的塞子将弯曲的玻璃管与烧瓶相连接,所用的塞子必须能与瓶口和玻璃管密合,保证气体不会从孔隙中逸出(如图所示)。因为气体是极为微小的物质,能通过极小的孔隙。那密合的塞子要怎样制成呢?
图 有塞子的弯曲玻璃管
“挑选一个木质细腻、形状完备的软木塞,用重物,例如,石块、锤子等,轻轻敲打几下,使它柔软而富有弹性。
然后,在火上将一端磨尖的粗铁丝烧红,纵向穿入软木塞中,穿出一个小孔,再用一种特殊的锉刀将小孔锉大。这种锉刀被称为鼠尾锉,是由于它的外形酷似鼠尾而得名。鼠尾锉的直径不能比玻璃管的口径大。我们可以使用小锉刀(鼠尾锉)将软木塞中间的小孔慢慢锉大,直至刚好能穿进玻璃管为止。现在,再将软木塞拿起来,用粗平锉将软木塞的外侧锉到刚好能插入烧瓶颈中。然后,再用细平锉锉光滑,使之与瓶颈密合。
“你们要注意,在锉软木塞时,是不能用刀子代替锉刀的。无论刀子多么锋利都不成。因为如果软木塞不圆整,就会漏气。而想要实验成功则需要一个密封的软木塞。所以,以后我们的实验室也不能缺少下面4种锉刀:一把细三角锉,用来锉断玻璃管;一把圆形鼠尾锉,用来锉软木塞中间的小穿孔;一把粗平锉,用来将软木塞锉成合适大小;一把细平锉,用来将软木塞的外侧锉光滑。”
保罗叔叔一边说着,一边做着示范。例如,如何在酒精灯上将玻璃管加热弯曲,如何穿软木塞的小孔,如何使用锉刀,他都一一示范。不久,实验所需的所有工具都已经准备好了。