试管加热时加入碎瓷片为什么能防止暴沸?
碎瓷片一种多孔的物质,会产生气泡中心,使溶剂沸腾产生的气体顺利脱离夜面,纯净的液体缺少汽化核心,加热超过沸点仍不沸腾的热滞后现象——加一点杂质后(本质是带入了微小气泡),沸腾滞后被打破,产生沸腾。
液体中的气泡在沸腾过程中起着汽化核的作用,当液体中缺少气泡时,即使温度达到并超过了沸点,也不会沸腾,形成了过热液体。过热液体是不稳定的,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。 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,防止形成过热液体,防止爆沸。
加碎瓷片可以作为汽化中心。因为碎瓷片或沸石具有多孔结构,这些多孔结构中本身就含有一些气体(空气),这样,液体蒸馏的时候,液体分子就会聚集在这些气泡周围,如果能量足够高,就会形成大的气泡,变为气态,脱离液体。液体中这种气泡多了,液体分子就不停的在这些气泡周围聚集,前赴后继的变为气态了。
除了碎瓷片,还可以用沸石,另外,别的多孔结构的东西也可以,比如活性炭颗粒(只是教科书中没有)。
放一个铁片进去不好,但这个铁片如果不停的转动就可以了。
你用一个搅拌也可以。通常的电磁搅拌,放一个磁子进去就行了。
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
放碎瓷片为的是在实验室条件下无法控制升温速度,情况下可能引起的剧烈沸腾,为试验带来安全风险,故放入碎瓷片能减轻可能暴沸现象.
控制暴沸的原理也就是碎瓷片的比重要远大于反应液体的比重,故液体剧烈沸腾时能减少或避免液体因暴沸的飞溅现象.