1.6 玻璃管的简单加工
玻璃管的加工是有机化学实验中的重要基本操作之一。在装配仪器装置时,需要用玻璃管制成各种形状的配件,如进行蒸馏和水蒸气蒸馏时用的不同角度的弯管,熔点管、减压蒸馏用的毛细管等。这些配件常需实验者自己动手操作。因此,必须正确而熟练地掌握玻璃管加工的初步方法和基本技能。
1.6.1 玻璃管的洗净
加工前,玻璃管应事先洗净干燥。玻璃管内如有灰尘,可用水冲洗;如有油腻的物质,可浸在铬酸洗液里,然后取出,用水冲洗;制备熔点管的玻璃管先用铬酸洗液浸泡,自来水冲洗后,还要用蒸馏水清洗。洗净的玻璃管干燥后才能加工。
1.6.2 玻璃管的截断
玻璃管的截断操作分两步:一是锉痕,二是折断。锉痕用的工具是锉刀(扁锉或三角锉),锉痕时把玻璃管平放在桌子的边缘上,左手的拇指按住玻璃管要截断的地方,右手持锉刀,把锉刀的锋棱压在玻璃管上向后(向前也可以)一拉,同时把玻璃管略微朝相反的方向转动,在玻璃管上刻画出一条清晰、细直的深痕。操作见图1-5。不要来回拉锉,因为这样会损伤锉刀的锋棱,而且会使锉痕加粗。
图1-5 锉痕
锉痕之后,要将玻璃管折断,其操作是:两手分别握在玻璃管锉痕的两边,锉痕向外,并用两手的拇指抵住锉痕的背面的两侧,再稍用拉力和弯折的合力,就可以使玻璃管在锉痕处平整地断开(图1-6),如果在锉痕上用水沾一下,则玻璃管更易断开。
图1-6 折断玻璃管
若需在玻璃管的近管端处进行截断,可先用锉刀在该处割一锉痕,再将一根末端拉细的玻璃棒在氧化焰上加热至白炽,使成珠状,立即把它压触在锉痕的端点处,锉痕会骤然受强热而发生裂痕,有时裂痕迅速扩展成整圈,玻璃管即自行断开。若裂痕未扩展成一整圈,可以逐次用烧热的玻璃棒的末端压触在裂痕的稍前处引导,直至玻璃管完全断开。实际上,只需待裂痕扩大至玻璃管周长的90%时,即可用两手稍用力将玻璃管向里挤压,玻璃管就会整齐地断开。
玻璃管的截断面很锋利,容易割破皮肤、橡皮管或塞子,故必须在火焰中烧熔使之光滑。即将玻璃管呈45°角度,使截断面斜放在氧化焰的边缘处,边烧边来回转动玻璃管,当玻璃管烧到微红,就可使玻璃管的截断面变光滑。注意不可烧得过久,也不可将管口放到氧化焰的里边烧,以免管口缩小。
1.6.3 弯玻璃管
两手持玻璃管,通常是平放在喷灯火焰中,先在弱火焰中将管烤热,逐渐移至氧化焰中强热。为加宽玻璃管的受热面积,可在灯头上套一个扁灯头(俗称鱼尾灯头),或将玻璃管斜插入氧化焰中加热(玻璃管受热的长度可达5cm左右)。加热玻璃管时,还要求两手等速缓慢地向同一方向(同轴)旋转玻璃管,以使受热均匀(图1-7)。当玻璃管受热部分发出黄红光而且软化时应立即将玻璃管移出火焰。两手水平持着轻轻地着力,顺热向上弯至一定的角度(图1-8)。注意在弯曲时不可用力过猛,否则在弯曲的位置易出现瘪陷或纠结(图1-9)。如果要将玻璃管弯成较小的角度,可分几次弯成。不过每弯一次后,玻璃管不可立刻再加热或弯曲,而一定要放在石棉网上冷却数分钟,然后再重复上述操作,并且,在多次加热同一玻璃管时,各次加热的中心应稍有偏移,加热一点弯一点,顺次弯曲,直到弯成所需要的角度为止。弯好的玻璃管应在同一平面上。(www.xing528.com)
图1-7 用喷灯加热玻璃管
图1-8 弯管操作
图1-9 弯成的玻璃管
另一种方法,将玻璃管的一端用橡皮乳头套上或拉丝封住,斜放在灯焰上加热,均匀转动至玻璃管发黄变软,移出火焰,缓慢地将玻璃管弯至所需的角度,在弯曲的同时应在玻璃管开口一端稍加吹气,使玻璃管的弯曲部分保持原来粗细,两个动作应配合好。
在弯管操作中,要注意以下几点:如果两手旋转玻璃管的速度不一致,则弯成的玻璃管会出现歪扭,致使两臂不在同一平面上;如果玻璃管受热部分较窄或受热不够,则不易弯曲,并易出现纠结和瘪陷;如果受热过度,则弯成的玻璃管在弯曲处的管壁常常厚薄不均和出现瘪陷;在一般情况下,不应在火焰下弯玻璃管。
加工后的玻璃管均应随即经退火处理,即再在弱火焰中加热一会儿,然后将玻璃管慢慢移离火焰,放在石棉网上冷却至室温。否则,玻璃管因急速冷却,内部产生很大的应力,即使不立即裂开,过后也有破裂的可能。
1.6.4 拉制毛细管
取一根直径约为1cm,壁厚1mm左右的清洁干燥的玻璃管,两手平持玻璃管,先用小火烘,然后在强氧化焰上加热(玻璃管受热部分约3cm长),并不断转动玻璃管,待玻璃管充分烧软使呈暗樱红色时,将玻璃管移离火焰,两手水平地向两边拉开(图1-10),开始慢拉,然后较快地拉长,同时往复地旋转玻璃管,直到拉成内径为1mm左右的毛细管为止。拉管时要密切注意毛细管的粗细,拉成的细管和原管必须在同一轴线上。
图1-10 拉制毛细管
将所拉制的毛细管选其管径均匀的部分,用小砂轮轻拉一痕,按所需长度(60~80mm)的两倍折断。将此毛细管的两端用小火封闭,以免贮藏时有灰尘和湿气进入。封闭管端的方法是将毛细管的两端放在酒精灯火焰的边缘,边加热边来回转动,使其封闭,封闭的管底要薄。待冷却后放入长试管里保存,作测熔点使用,同时,从中间截断,就成为两根熔点管。
应当注意的是:在两手左右平拉时,开始应慢拉,因为太快会拉制成太细的毛细管。然后较快地拉,因为随着玻璃管的逐渐变冷,愈慢愈不易拉长。此外,在用小火封闭毛细管端时,应注意加热时间不能太长,也不可将管端伸入到火焰的里边烧,否则毛细管受热的一端会形成玻璃珠或变成弯曲的形状。
无论弯玻璃管,还是拉制毛细管,其操作关键主要是:第一,加热玻璃管时,两手要等速缓慢旋转玻璃管,使受热均匀;第二,掌握好玻璃管熔融的“火候”。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。