简易纯水脱气装置常用于实验室中,尤其是在需要去除水中溶解气体(如氧气、二氧化碳等)以防止影响实验结果时。以下是一个简易的纯水脱气装置的实验步骤。
实验材料和设备:
纯水:去离子水或蒸馏水。
脱气装置:
玻璃容器(如烧杯或圆底烧瓶)。
真空泵。
气体流量计(可选)。
软管和连接件。
加热源(如加热板或水浴)。
冷凝器(可选,用于避免蒸汽逸出)。
气体收集瓶(用于收集脱气过程中产生的气体,或者确保安全操作)。
实验步骤:
准备纯水:
先将需要脱气的纯水准备好。如果使用的是去离子水或蒸馏水,确保其没有明显气泡。
安装脱气装置:
将玻璃容器(如烧杯)放置在加热源上(若需要加热加速脱气)。如果不需要加热,直接使用室温即可。
将真空泵通过软管连接到容器的上方,确保装置密封良好。连接好所有的软管和接口,避免真空泄漏。
启动真空系统:
启动真空泵,逐渐降低容器内的压力。此时,水中的气体(如溶解的氧气、氮气等)会开始逸出。可以观察到水表面上气泡的产生。
如果有气体流量计,注意监测气体的流量,以判断脱气的效果。
加热水(如果需要加热):
如果水需要加热(加速脱气过程),此时可以启动加热源,保持水温在50–60°C左右(避免过热导致水沸腾)。加热可以加快水中气体的脱除,尤其是溶解氧气。
观察气泡逸出:
随着真空的施加,水中的气体开始释放并以气泡的形式出现在水面上。此时,气泡的数量和大小应逐渐增多,表明水中溶解的气体正在被去除。
脱气时间:
持续维持真空泵工作和/或加热水的状态,通常持续20–30分钟,直到水中气体逸出为止。此时,水面应不再产生明显气泡。
停止脱气:
脱气结束后,逐渐关闭真空泵,缓慢恢复环境压力。此时,纯水已基本脱气,适用于后续实验。
储存和使用:
处理完脱气的纯水后,可以将其移至干净的容器中进行储存。若需要使用脱气水进行实验,确保容器不受外界空气影响。
注意事项:
真空泵操作:确保使用的真空泵功能正常,并且与玻璃器皿连接牢固。过低的真空度可能会导致液体沸腾或者设备损坏。
加热温度:加热时需注意水温不可过高,以免蒸发过快或损坏设备。
空气接触:脱气后的纯水应该避免接触空气,以防水中重新溶解气体。
操作安全:在操作时,尤其是在使用真空泵和加热设备时,需小心谨慎,避免热液溅出和玻璃器皿破裂。
结果:
经过此实验步骤,水中的溶解气体被去除,达到脱气目的。脱气后的水可用于一些需要低溶解气体环境的化学实验或分析。