В демонстрационном химическом эксперименте довольно часто возникает необходимость измерения массы, объема, плотности, температуры, реже — давления, а так-же, силы электрического тока и его напряжения.
Однако действующее учебное оборудование не может обеспечить самого главного требования демонстрации — наглядности:
Необходимость проведения наглядных измерительных операций, с одной стороны, и отсутствие средств, приспособленных к требованиям такой демонстрации.
С другой стороны, подсказали целесообразность разработки комплекта новых электронных при-ров, в частности промышленного вольтметра-термометра и электротермометра (рис).
Это физический прибор, предназначенный для точного измерения температуры и напряжения электрического тока.
Он может быть использован так-же на уроках химии в опытах по определению тепловых эффектов реакций.
В качестве индикатора используют специальный щуп или зонд, опускаемый в испытуемую среду. Показания индикатора высвечиваются на экране прибора.
Для учебных целей разработан счетно-измерительный комплект, один из вариантов которого предложил В. Г. Прокопенко.
В состав комплекта входят приставка для измерения массы, определения плотности газов, массовой доли вещества в растворе, иллюстрации закона сохранения массы веществ.
С помощью массметра (рис.) может быть определена масса известного объема жидкости или газа, а затем вычислена их плотность.
Термометрическая приставка, выполняющая роль демонстрационного термометра, необходима для регистрации изменений температуры наблюдаемого процесса, например тепловых эффектов физико-химических процессов.
Активную кислотность жидкостей можно определить е помощью рН-метра (рис).
Приставка к графопроектору для демонстрации количественных опытов (рис. 7,в) имеет размеры:
На приставке возле гнезда для кранов следует изобразить ему работы трехходового крана, чтобы во время опыта можно бы безошибочно манипулировать им:
Во время демонстрации опытов приставку устанавливают на площадку графопроектора так, чтобы она упиралась в штатив (стержень) графопроектора гнездом.
Смотровое окно должно приходиться на основной пучок света.
Рис. Установка для проецирования опытов на экран: а— общий вид, б — приставка с деталями: 1 — смотровое окно. 2 — станок для фиксации шприцев 3-гнезда для кранов. 4 — бортик, 5 — гнездо для стержня графопроектора 6 —упор для поршней шприцев,7—сетка-табло; в —экран с сеткой табло.
Перед проведением опытов необходимо проверить поршень шприца.
Поршень комбинированного шприца в вертикальном положении должен плавно опускаться при открытой конюле и тот-час же останавливаться при закрывании отверстия конюли.
Если этого не происходит, поршень необходимо разработать, используя водную эмульсию оксида хрома (III) как абразивного материала.
Достаточно 10 — 15 полных движений с вращением поршня, что-бы шприц после просушивания можно было использовать в опытах.
Чрезмерное увлечение пришлифовыванием опасно, так как может нарушиться герметичность шприца.
На головку поршня шприца крепят стрелку-указатель с помощью пластилина или менделеевской замазки.
Стрелки изготовляют из любого материала, который можно прикрепить к стеклянному поршню.
Чтобы улучшить наблюдение, на смотровое окно помещают сетку-табло с ячейками согласно градуировке шприца (рис.).
Для быстрой сборки установки целесообразно к трехходовым кранам присоединить с двух сторон резиновые трубки.
На конец одной трубки надевают конюлю от иглы, посредством которой будет присоединяться шприц.
К концу другой трубки присоединяют прибор-реактор посредством стеклянной трубки или иглы, которые вставлены в резиновую пробку.
В последнем случае можно обойтись без просверливания отверстий и сохранить пробки с иглами для многих опытов.
Баня комбинированная включает песочную и водяную бани, а также электроплитку с насадкой для нагревания колб.
При повороте ручки соответственно в положение 1, 2, 3 электроплитку переключают на мощность 150 300 и 600 Вт.
Водяная баня представляет собой алюминиевый сосуд вместимостью 2 л, на боковой поверхности которого имеются стеклянная водомерная трубка с воронкой и две пластмассовые ручки.
При работе с водяной баней резервуар, наполненный водой, ставят на электрическую плитку и в зависимости от размера устанавливаемой на баню колбы вынимают кольца.
В процессе работы во избежание чрезмерного выкипания воды необходимо следить за ее уровнем в резервуаре по водомерной трубке. В случае необходимости воду добавляют через стеклянную воронку.
Баня песочная имеет стальной резервуар. При работе с песочной баней резервуар заполняют чистым мелким песком.
Свежий песок перед употреблением должен быть прокален для удаления из него органических примесей.
Таким образом, колба с реакционным веществом может быть нагрета в зависимости от опыта как на бане.
Так и на электрической плитке с помощью насадки, что исключает необходимость использования специального, нагревателя для колб.
(рис.) предназначен для оснащения рабочих мест учащихся переменным током напряжением 42 В и рабочего места учителя — 42 В и 220 В.
Его устанавливают в кабинете химии стационарно. В состав комплекта входят распределительный щит, набор для монтажа проводки и 20 нагревателей для пробирок типа НПЭШ.
Рис. Комплект электроснабжения кабинета химии КЭХ-10; вольтметр с гальванометром.
Щит обеспечивает питание рабочих мест учителя и учащихся электрическим током. Для каждого ряда рабочих мест есть собственное включение тока.
Щит имеет световую сигнализацию о подаче напряжения питающей сети в каждом ряду и защиту от коротких замыканий.
Набор для монтажа электропроводки в кабинете включает: штепсельные розетки напряжением 42 В — 20 шт., 220 В — 1 шт., установочный провод—100 м.
Для обеспечения демонстрационных опытов по электрохимии в качестве источников тока могут быть использованы различные физические приборы:
Статья на тему измерительные приборы
