Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эвдиометр
Верх эвдиометра 2.jpg
Закрытый конец эвдиометра
ИспользуетИзмерение объема газа
Известные экспериментыСостав воды
ИзобретательМарсилио Ландриани
Похожие материалы

Эвдиометр является лабораторным устройством , которое измеряет изменение объема в виде газовой смеси следующего физического или химического изменения.

Описание [ править ]

В зависимости от измеряемой реакции устройство может принимать различные формы. В целом он похож на градуированный цилиндр и чаще всего бывает двух размеров: 50 мл и 100 мл. Он закрыт на верхнем конце, а нижний конец погружен в воду или ртуть . Жидкость улавливает пробу газа в цилиндре, а градуировка позволяет измерить объем газа.

Для некоторых реакций две платиновые проволоки (выбранные из-за их нереактивности) помещаются в запечатанный конец, чтобы между ними могла возникнуть электрическая искра . Электрическая искра может инициировать реакцию в газовой смеси, и шкала на баллоне может быть считана, чтобы определить изменение объема в результате реакции. Использование устройства очень похоже на оригинальный барометр , за исключением того, что газ внутри вытесняет часть используемой жидкости.

История [ править ]

Евдиометр по Ж. Х. де Магеллану , Музей Тейлера

В 1772 году Джозеф Пристли [1] начал экспериментировать с различными «воздухами», используя свой собственный модернизированный пневматический желоб, в котором ртуть вместо воды улавливала газы, которые обычно были растворимы в воде. Благодаря этим экспериментам Пристли открыл много новых газов, таких как кислород , хлористый водород и аммиак . Он также открыл способ определить чистоту или «доброту» воздуха с помощью «теста с азотным воздухом». В эвдиометр функции на большей растворимости в NO 2 над NO , и реакция

2 НО + О 2 → 2 НО 2 . Некоторое количество воздуха смешивается с NO над водой, и более растворимое соединение растворяется, в результате чего объем оставшегося воздуха несколько сокращается. Чем богаче был воздух кислородом, тем сильнее было сжатие. [2]

Марсилио Ландриани изучал химию пневматики с Пьетро Москати, когда они попытались количественно оценить тест азотной кислоты Пристли на качество воздуха. Ландриани использовал пневматический желоб в форме высокого градуированного цилиндра над водой. Поскольку он измерял целебность воздуха, он назвал его эвдиометром [1]. Сотрудник Москати Феличе Фонтана также разработал эвдиометр на тех же принципах и количественно оценил целебность воздуха. [3]

С помощью эвдиометра с тестом на азотистый воздух Ян Ингенхауз подтвердил, что пузырьки, выделяемые под водой листьями растений, подвергающимися воздействию солнечного света, были пузырьками кислорода. Его описание фотосинтеза было опубликовано в 1779 году, а в 1785 году он написал об эвдиометрах в Journal de Physique (v 26, p 339). По словам биографа, Ингенхауз указал, что «многие инструменты назывались эвдиометрами, хотя, строго говоря, они не заслуживали этого названия ... могут возникать недоразумения, когда не все используют одни и те же инструменты». [2] : 205

Электрифицированная версия эвдиометра была разработана графом Алессандро Вольта (1745–1827) [4] , итальянским физиком, который хорошо известен своим вкладом в создание электрических батарей и электричества . [5] Помимо своей лабораторной функции, эвдиометр также известен своей частью « пистолета Вольта ». [6] Вольта изобрел этот инструмент в 1777 году с целью проверки «доброты» воздуха, анализа воспламеняемости.газов, или чтобы продемонстрировать химические эффекты электричества. Пистолет Вольта имел длинную стеклянную трубку, которая была закрыта сверху, как у эвдиометра. Два электрода пропускались через трубку и создавали искровой разрядник внутри трубки. Первоначальное использование этого прибора Вольтой касалось, в частности, изучения болотных газов . Пистолет Вольта был наполнен кислородом и другим газом. Однородная смесь была записана с закрытой пробкой. Искра могла быть введена в газовую камеру с помощью электродов и, возможно, катализировать реакцию статическим электричеством с использованием электрофора Вольта . Если бы газы были легковоспламеняющимися , они взорвались бы и увеличилидавление в газовой камере. Это давление будет слишком большим и в конечном итоге пробка может взлететь. Пистолет Вольта был сделан из стекла или латуни, однако из-за электричества стекло было уязвимо для взрыва. Благодаря обширным исследованиям Вольта по измерению и созданию высоких уровней электрических токов, электрическая единица, вольт , была названа его именем. [7]

В 1785 году Генри Кавендиш использовал эвдиометр для определения доли кислорода в атмосфере Земли.

Этимология [ править ]

Название «эвдиометр» происходит от греческого εὔδιος eúdios, означающего ясный или мягкий, что представляет собой комбинацию префикса eu-, означающего «хороший», и -dios, означающего «небесный» или «Зевса» (бог неба и атмосферы). ), [8] с суффиксом -meter, означающим «мера». [9] Поскольку эвдиометр первоначально использовался для измерения количества кислорода в воздухе , который , как считалось, быть больше в «хорошей» погоды, [10] корень eudio- надлежащим образом описывает устройство.

Использование [ править ]

Схема эвдиометра

Применения эвдиометра включают анализ газов и определение разницы объемов в химических реакциях. Эвдиометр наполняется водой , переворачивается так, чтобы его открытый конец был обращен к земле (удерживая открытый конец так, чтобы вода не выходила), а затем погружают в таз с водой. Происходит химическая реакция , в результате которой образуется газ. Один реагент обычно находится на дне эвдиометра (который течет вниз, когда эвдиометр перевернут), а другой реагент подвешивается на ободе эвдиометра, обычно с помощью платиновой или медной проволоки (из-за их низкой реактивности.). Когда газ, образовавшийся в результате химической реакции, высвобождается, он должен подняться в эвдиометр, чтобы экспериментатор мог точно определить объем газа, произведенного в любой момент времени. Обычно человек читает том, когда реакция завершается. Эта процедура используется во многих экспериментах, в том числе в эксперименте, в котором экспериментально определяется постоянная закона идеального газа R.

Эвдиометр аналогичен по конструкции метеорологическому барометру . Точно так же в эвдиометре вода используется для выпуска газа в трубку эвдиометра, превращая газ в видимое и измеримое количество. Правильное измерение давления при выполнении этих экспериментов имеет решающее значение для расчетов, включенных в уравнение PV = nRT , поскольку давление может изменять плотность газа. [11]

См. Также [ править ]

  • Закон Дальтона
  • Дистилляция
  • Закон идеального газа
  • Лабораторная посуда

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б «Евдиометр». IMSS от Museo Galileo
  2. ^ a b Geerdt Magiels (2009) От солнечного света к пониманию. Ян Инген Хоус, открытие фотосинтеза и науки в свете экологии , Глава 5: Важнейший инструмент: подъем и падение эвдиометра, страницы = 199-231, VUB Press ISBN  978-90-5487-645-8
  3. ↑ Селла, Андреа (30 января 2015 г.). «Евдиометр Ландриани» . Мир химии . Королевское химическое общество . Дата обращения 19 февраля 2020 .
  4. ^ Берк, Джеймс (1978). Связи . Бостон: Маленький, Браун. С.  178–9 . ISBN 0-316-11681-5.
  5. ^ « « Вольта: пионер в электрохимии ». 13 января 2008» .
  6. ^ "Аппарат для натурфилософского пистолета Вольта". Томас Б. Гринсдейл-младший, 17 января 2008 г.
  7. ^ "Евдиометр" .
  8. ^ "Евдиометр". Энциклопедия HighBeam. 3 декабря 2107 г.
  9. ^ "Евдиометр". Словарь нового мира. 2-е изд. 1979 г.
  10. ^ "Евдиометр". Новый Оксфордский американский словарь. 2-е изд. 2006 г.
  11. ^ "Комплексная государственная средняя школа Карлтона" . Архивировано из оригинала на 2008-01-24 . Проверено 14 января 2008 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Magellan, JH De. (2007) Описание стеклянного устройства для производства минеральных вод - например, пирмот, Спа, Зельцер и т.д., за несколько минут и с очень небольшими затратами: вместе с описанием некоторых новых эвдиометров , Inman Press.
  • Марсет, Уильям (1888) «Новая форма эвдиометра», Труды Лондонского королевского общества 44: 383-387.
  • Осман, Вашингтон (1958) "Алессандро Вольта и эвдиометр легковоспламеняющегося воздуха", Annals of Science Vol 14, Number 4: 215-242 (28).
  • Weekes, WH (1828) Мемуары об универсальном портативном эвдиометре: прибор, разработанный с целью обеспечения оперативного удобства и точности результатов в исследованиях философской химии , издательство TE Stow.