化学:为什么瓷片可以使管内液体受热均匀?
你的问题可能是问为什么加入素烧瓷片后可以防止试管内液体爆沸吧?
液体受热沸腾时,要经历气相从无到有、由小到大的过程,而新相的生成是非常困难的,因为新相半径越小,能量就越高。所以液体加热时,如果不进行搅拌以促使气相生成大气泡,就很可能过热而形成过热液体,超过沸点仍然不沸腾。继续加热,就可能出现大量液体突然变成气相的爆沸现象,出现危险。
加入素烧瓷片,是因为瓷片上的小孔内有大量空气,可以为气相生成提供小的核心,绕开小气泡的困难阶段,促使沸腾平稳进行。这也说明了为什么素烧瓷片只能使用一次以及为什么不能用釉面瓷片。
碎瓷片中有很多小孔,其中有空气,当水沸腾时,产生气泡,但气泡的产生需要克服气泡的表面张力,既需要额外的能量,尤其是有机液体加热时如果不加碎瓷片,液体会过热,即温度超过沸点,时还不沸腾。此时液体获得了足够的沸腾所需的能量,然后突然沸腾喷溅,就是暴沸。
石蜡油可以在高温下裂解生成乙烯,是工业制乙烯的方法。
碎瓷片只是防止石蜡油在加热裂解过程中液体飞溅伤人,起到沸石的作用。
碎瓷片在石蜡油制乙烯中还起到催化剂的作用。
碎瓷片的作用是催化剂,所以有人实验用MnO2代替,据说最好是干燥的硫酸铝石蜡油分解复杂,可能反应C17H36→C8H19+C9H18C8H18→C4H10+C4H8C4H10→C2H6+C2H4
石蜡油又称矿物油,是从原油分馏所得到的无色无味的混合物。它可以分成轻质矿物油及一般矿物油两种,而轻质矿物油的比重及黏稠度较低。
扩展资料:
石蜡油的特性芳烃含量低,这在过氧化硫化工艺的应用中特别重要,芳烃含量低可减少硫化剂的消耗,从而降低成本。石蜡基油的低芳香烃含量和低挥发性远胜于其它精炼不够的橡胶填充油。
石蜡油的低芳香烃含量和低挥发性相配合在EPDM橡胶汽车门窗密封条、垫片和汽车软胶管中的应用中起到举足轻重的位置,低芳烃含量提高了橡胶的抗氧化降解性能、低挥发性有助于防止老化收缩,并且有利于改善制品的不良外观(如粗糙、有气泡),这两种特性有利于延长橡胶制品的使用寿命。
参考资料来源:百度百科-石蜡油
碎瓷片同样是多孔性硅酸盐,可作为沸石,
可以给液体沸腾提供汽化中心,这是由于沸石含有很多毛细孔,其中存在有气体,加热沸腾时,气体受热逸出,提供汽化中心,从而防止暴沸. 所以很多多孔性的材料都可作为沸石,如碎瓷片
市场上的取暖器主要分成两大类,一类是对流式取暖器。一类是辐射式取暖器。
对流式取暖器主要是电热水(油)汀。它是以自然对流加热为主要交换形式的一种电暖器。其内部充有水、油等传统热性较好的液体,内芯中的电热管通电发热后,传热给液体,管道中的液体循环流动,温度升高后通过散热片升高居室温度。功率大多在1500~3000W,耗电量较大。其优点是:安全可靠、散热面积九表面温度不高,适用多人取暖。缺点是热惯性大,升温慢以及耗电量大。
辐射式取暖器主要有石英电暖器、微晶电暖器、PTC电暖器等。石英电暖器是应用红外技术,由石英管通电后在红外线照到的距离内发热,从而提高居室温度。微晶电暖器则是采用微晶玻璃MGC等红外辅射材料,通电后产生热量。它们的功率大多在400~800W,耗电量较小,优点是外形美观、热惯性小、耐湿性好、电气安全性高,适用于局部空间加热,可用在家庭浴室及1~2人取暖。缺点是机械强度较差,受外物撞击易碎。
最新流行的还有PTC电暖器。它是由PTC陶瓷瓶恒温发热元件及高效换热器组成的发热源。有的做成迷你型电暖器,小巧玲现,便于室内移动和户外携带,能耗低,热效率高。
选购时应注意以下几点:
(1)选购时应根据用户的爱好、房间大小、用途及家用电度表的负载量来决定。例如从陈设和美观角度考虑,宜选用离心式、电扇式或轴流式暖风机;若持续取暖并希望节能,应首选储热式暖风机。
(2)选购时应注意检查风扇运转是否平稳,噪声要小,风量应适宜。
(3)整个暖风机外形烤漆是否平整、有无划痕、裂缝,电镀件是否均匀亮泽。
(4)要选购有厂家、有地址、有产品合格证、有说明书的产品。
(5)要检查各开关是否灵活,选购涡轮式薄型暖风机应检查振子摇摆开关是否能正常工作。
二、取暖器的使用与维护
(l)使用取暖器的房间应有良好的保温条件,不应有过大的通风口,以免热量损失过多。
(2)取暖气应尽量安放在室内不易碰撞的地方。
(3)使用时,应先将开关置于“断”、“停止”,或“OFF”的位置上,插上电源后,再将开关置于“开”、“工作”或“ON”的位置上。
(4)取暖器周围不要放置布、纸,油等易燃易爆物品。
(5)不要在取暖器上晾烤湿衣物。
(6)要经常检查进气口和出气口有无杂物灰尘堵塞现象,注意及时清洁,以免影响散热效率,清洁取暖器时,应先切断电源,然后进行清理。
(7)若为充油式电取暖器,则应注意只可竖直使用,不能放倒,不能在其上加罩使用,否则将大大降低其取暖效率。
(8)不要让小孩在取暖器附近玩耍,以免发生意外。
(9)在更换保险丝时,应使用指定规格的保险丝。
(10)在天气转暖,不再使用取暖器时,应用干净软布揩拭取暖器的各个部分,罩上(或放入包装物中)置于通风干燥处保存。
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)
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。
在液体中加入碎瓷片的原理与加入杂质相同,主要是通过孔隙凝聚水蒸汽,使成为气泡浮出,防止爆沸.