启普发生器的构造及使用方法，化学实验指导

(1)启普发生器的构造

启普发生器又称气体发生器、启氏气体发生器、氢气发生器，是一种实验室常用的气体发生装置，由荷兰科学家启普(PetrusJacobusKipp1808～1864)发明，并以他的姓命名。该气体发生器用普通玻璃制成，由球形漏斗、容器和导气管3部分组成，构造如图实验5-5所示，适用于块状固体与液体在常温下反应制取难溶的气体，如氢气等。块状固体在反应中很快溶解或变成粉末的，不能用启普发生器。生成的气体能溶于水但难溶于反应液也可以用此装置，如二氧化碳可溶于水，但难溶于盐酸，故用石灰石与盐酸反应制二氧化碳时可用启普发生器。启普发生器不能用于需要加热的反应。

图实验5-5　启普发生器

(2)启普发生器的使用

①使用前应首先检查整个装置是否漏液(漏水)、漏气。若是新的启普发生器，在检查前应先在球形漏斗及导气管开关等磨砂部分薄薄地涂上一层凡士林，并插入磨口内旋转，如图实验5-6所示，使之装配严密，然后检查是否漏液、漏气。打开导气管的开关，从球形漏斗口注入水至充满半球体，如图实验5-7(a)所示，检查半球体的下口塞是否漏水。若漏水，则将塞子取出，擦干、塞紧，或更换塞子后再检查。若不漏水，再检查是否漏气。

图实验5-6　涂凡士林

图实验5-7　检验漏液、漏气

关闭导气管的活塞，继续从球形漏斗注入水至漏斗1/2处，停止加水如图实验5-7(b)所示，并标记水面的位置，静置片刻，然后观察水面是否下降。若水面不下降，则表明不漏气。若漏气，则应检查原因，可从导气管活塞、胶塞和球形漏斗与容器的连接处重点检查，并排除。

②装填固体试剂。装填固体的方法有两种:

a.从容器球形体的上口加入。取出球形漏斗，让容器横放在桌面上，将适当大小的固体从大口装入球形体内，不要使固体落入半球体中。装入固体的量以不超过球体容积的1/3为准，如图实验5-8(a)所示。将球形漏斗插入，插牢后，如图实验5-8(b)所示，竖立容器，轻轻摇动，使固体分布均匀，如5-8(c)所示。

b.从容器球形体的侧口(导气管的塞孔)加入。让启普发生器直立于桌面上，拔下导气管的橡皮塞，从塞孔将固体加入在容器的球体内，并使固体分布均匀，如图实验5-9所示。

图实验5-8　装填固体方法（一）

图实验5-9　装填固体方法（二）

反应物颗粒变小，易漏入下半球体中，使反应无法控制。为防止较小反应物的漏下，加一多孔的橡皮圈。从塑料片或废弃自行车内胎，切下一块大小合适的圆形薄片，在薄片中间打一大孔(能恰好紧套在球形漏斗颈的相应部位)，大孔周围许多小孔或剪成许多小细齿，如图实验5-10(a)所示，然后把多孔(或多齿)薄片套在球形漏斗颈上，如图实验5-10(b)所示，装上容器，使橡皮圈恰好挡在缝隙处。

图实验5-10　防止较小固体漏下

也可在孔道上填塞一些玻璃纤维，或堆放些碎玻璃片，或放置一圈小玻璃球(直径7～8mm)，或用尼龙绳(或塑料电线外皮)缠绕在球形漏斗颈的合适部位。(www.xing528.com)

③注入液体(或溶液)反应物。可将液体(或溶液)从球形漏斗注入。注入时应先打开导气管的开关，待注入的液体刚与锌粒接触时，关闭导气管的活塞，再继续加入液体至液体进入球形漏斗上部球体的1/4～1/3处，以便反应时液体可浸没固体。不要过多，否则在反应中液体可能冲入导气管。

④试用。将固体和液体(或溶液)反应物都按上述操作装入后，打开导气管开关，液体就从半球体进入球体，如图实验5-11(a)所示，与固体接触发生反应，生成的气体就由导气管逸出。然后关闭导气管的开关，由于球体内气压增大，将液体压回半球体和球形漏斗，液体与固体分离，反应自动停止，如图实验5-11(b)所示。上述试验说明装置功能正常，可正式使用。

图实验5-11　试用

图实验5-12　中途添加固体

⑤气体的收集。从启普发生器导气管出来的气体最好用相应的洗气装置除杂和干燥，以便得到更加纯净的气体。如制取氢气，可用硫酸铜溶液除杂，用浓硫酸干燥。

⑥反应中途固体和液体反应的添换方法。通常，在反应中固体反应物将近用完或液体(或溶液)浓度变稀时，反应变得缓慢，生成的气体不够用，则应添加固体或更换液体(或溶液)。

图实验5-13　中途更换液体（一）

a.添加固体的方法:先关闭导气管的开关，将球体内的液体压出，使其与固体脱离接触，然后用橡皮塞塞严球形漏斗的上口(防止球形漏斗里的液体下降冲入容器球体部分，使反应发生)。再拔下导气管上的塞子，将固体从导气管塞孔添加，如图实验5-12所示。然后，重新塞紧带导气管的塞子，再拔下球形漏斗口上的橡皮塞。

b.中途添换液体(或溶液)的方法:比较方便而又常用的一种方法是，关闭导气管的活塞，将液体压入球形漏斗中，然后用移液管将用过的液体抽吸出来如图实验5-13所示。当然也可用虹吸管吸出液体，吸出的液体量应依需要而定。吸出废液后，再添加新液体。

图实验5-14　中途换液体方法（二）

另一种方法是，如图实验5-14所示，从半球体上的下口塞孔放出废液。关闭导气管的活塞，把液体压入球形漏斗中，然后用橡皮塞塞严球形漏斗的上口。把启普发生器先仰着放在废液缸上，使下口塞附近无液体，再拔下塞子(戴上橡皮手套或用钳子去拔，不要用手直接拔，以免腐蚀皮肤)，再使发生器下倾，让废液流出。废液流出后，再把塞子塞紧，直立启普发生器，从球形漏斗口注入新的液体。

搬动或移动启普发生器时，则要注意用手握住容器的凹进部分——蜂腰，如图实验5-15(a)所示；或用一手握持容器球形部分的上口颈部，另一只手托住半球体底部，如图实验5-15(b)所示。但绝不能只用一只手握住球形漏斗提着它移动，如图实验5-15(c)所示，这样会使容器部分脱落，不仅会损坏仪器，而且可能造成伤害事故。

图实验5-15　启普发生器的搬运

图实验5-16　启普发生器的存放

启普发生器使用以后，若要放置一段时间再用，最好将球形漏斗中的液体试剂(如酸液等)用移液管吸出一部分，剩下的液体即使完全落入半球体也不能与固体试剂接触，如图实验5-16所示，这样可避免在放置过程中因容器慢慢漏气，使球形漏斗中的液体逐渐落入半球体，以致与固体试剂接触发生反应。这不仅浪费试剂，还会使反应生成物(如ZnSO4、CaCl2等)在半球体内析出大量结晶，甚至在球形漏斗与容器缝隙处形成黏结，造成洗刷容器的困难。