碎瓷片的作用是什么
碎瓷片主要是硅铝酸盐,多孔结构,起到催化剂、载体的作用,起催化作用的就是硅铝酸盐。
铝硅酸盐是指硅酸盐中的SiO4四面体的一部分由AlO4四面体取代组成,如正长石KAlSi3O8,具有筛分分子、吸附、离子交换和催化作用,所以碎瓷片有催化作用与其含有硅铝酸盐有关。是硅铝酸盐有催化作用才使碎瓷片有催化作用。
碎瓷片的主要成分为硅、铝、钠、钾的氧化物,其中的关键是氧化铝起到催化作用,另外石蜡油分解的时候需要很高的温度,理论上的热量虽然够了,但是热传递的效率并不足,热量会有所散失,因此就用碎瓷片帮助充分的加热。
先说一下水的沸腾,是强烈的气化现象,水中溶解的少量空气,随温度的升高溶解度减小,变成气泡,气泡周围的碎由于达到了沸点,便变成水蒸气,气泡越变越大直至升到水面,水中溶解的气体起了类似"凝结核"的作用。
如果“凝结核”没有了,或者很少,那么,水只有表面一层可以蒸发,这样的液体温度可能超过了沸点,是极不稳定的,如果过热液体的外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡,则会形成剧烈的沸腾,并伴有爆裂声,这种现象叫暴沸.暴沸的结果是使液体的温度回到沸点.暴沸有时是危险的,应当增加液体中的气泡.
而加入了碎瓷片,此片中有小孔隙,里面存有气体,水蒸发时,他们可以充当凝结核。
这是从别人那里看得 很有道理
碎瓷片因为表面多孔,其中的气体可作为汽化中心使液体平稳沸腾
1.先看爆沸是怎样产生的。
液体沸腾是物质从液相变为气相。就是说要产生新的相。在生产新的相前,液体的能量会升高,当这能量积聚到足够高的时候,液体就沸腾产生气相,当新的相产生后,后面的液体汽化就不需要前面未产生气相气相时的高能量了,但此时液体是处于高能量状态,所以就有大量的液体瞬间汽化。这就是我们看到的爆沸现象了。
2.再说你说的现象。
你的热溶液实际上已经快要沸腾了。液体已经处于足够高的能量状态。但由于要汽化产生新的相该液体的能量还不够,所以没有看到沸腾。当你加入碎瓷片(不管冷的还是热的)由于瓷片是多孔的,这些孔中有气体,这就相当于给液体提供了新的相---气相了。这样液体沸腾就不需要高能量来产生新的相了。也就是产生新的相(气相)需要的能量就低了。而此时的液体的能量远远高于产生新相所需要的能量。所以大量的液体瞬间汽化,出现了爆沸现象。
3.碎瓷片为什么能防止爆沸呢?
因为在加热前就放入碎瓷片时,由于瓷片中有气孔,已经有了气相,所以液体沸腾时没有新的相产生,沸腾需要的能量就低,只要有少量液体的能量达到此能量就沸腾成气相,这样就没有大量液体同时达到沸腾的能量,就没有大量液体瞬间同时沸腾了。也就没有爆沸现象产生了。
关于给液体加热还有以下知识:
液体加热注意事项:
试管:①液体不超过试管容积的1/3
②试管与桌面成45°角加热
③试管要预热
烧杯:①液体占烧杯容积的1/3~2/3
②加热时垫石棉网
烧瓶:①液体占烧瓶容积的1/3~2/3
②加热前外壁要擦干
③加热时垫石棉网
蒸发皿:①液体不超过容积的2/3
②加热时要不断搅拌
③当蒸发皿析出较多固体时应减小火焰或停止加热,利用余热把剩余固体蒸干,以防止晶体外溅
还有一种: 热浴
直接加热造成被加热一起受热不均匀或温度难以控制时,可采用间接加热。间接加热包括水浴、油浴和沙浴加热。
(1)水浴的作用:①易于控制温度②被加热仪器受热均匀。
(2)中学化学中常用水浴加热的实验有:①KNO3溶解度的测定(温度计插入溶液中)②银镜反应(不用温度计)③酯的水解(温度计插入水浴中)④硝基苯的制取(温度计插入水浴中)⑤酚醛树脂的制备⑥蔗糖的水解实验(沸水浴)⑦纤维素的水解实验(沸水浴)
简单说就是因为加热时烧杯中的液体会向上冲,从而造成了一个个冒出来的“喷泉”,剧烈时甚至会溅出伤人,而碎瓷片能够有效的阻止液体的向上冲,使加热时液体能够保持平稳。
参考资料:中国化学大百科全书