实验室通氮气的实验装置

1. 实验室氨气的原理,装置,收集及检验

加热固体铵盐和碱的混合物

反应原理：2NH₄Cl+Ca(OH)₂=加热= CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

反应装置：固体+固体加热制气体装置。包括试管、酒精灯、铁架台（带铁夹）等。

净化装置（可省略）：用碱石灰干燥。

收集装置：向下排空气法，验满方法是用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。

尾气装置：收集时，一般在管口塞一团棉花球，可减少NH₃与空气的对流速度，收集到纯净的NH₃。

注意事项：

不能用NH₄NO₃跟Ca(OH)₂反应制氨气。硝酸铵受撞击、加热易爆炸，且产物与温度有关，可能产生NH₃、N₂、N₂O、NO。

实验室制NH₃不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)₂。因为NaOH、KOH是强碱，具有吸湿性(潮解)易结块，不易与铵盐混合充分接触反应。又KOH、NaOH具有强腐蚀性在加热情况下，对玻璃仪器有腐蚀作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH))₂制NH₃。

用试管收集氨气要堵棉花。因为NH₃分子微粒直径小，易与空气发生对流，堵棉花目的是防止NH₃与空气对流，确保收集纯净；减少NH₃对空气的污染。

实验室制NH₃除水蒸气用碱石灰，而不采用浓H₂SO₄和固体CaCl₂。因为浓H₂SO₄与NH₃反应生成(NH₄)₂SO₄。NH₃与CaCl₂反应能生成CaCl₂·8NH₃（八氨合氯化钙）。

(1)实验室通氮气的实验装置扩展阅读：

氨气的工业制法：

空气中的氮气加氢

随着大型化的发展，氨合成圈已成为降低合成氨能耗的主要单元之一。近代大型氨合成装置的代表设计有三种：

1、布朗的三塔三废锅氨合成圈

布朗三塔三废锅氨合成圈由3个合成塔和3个废锅组成。塔内有催化剂筐，气体由外壳与筐体的间隙从底部向上流过，再由上向下轴向流过催化剂床。三塔催化剂装填量比二塔多，最终出口氨含量可以从16.5%提高到21%以上，减少了循环气量，节省了循环压缩功。

合成塔控制系统非常简单，各塔设有旁路用阀门调节气体入塔温度。由于氨合成反应平衡的限制，决定了催化剂温度，不需要调节催化剂床层反应温度。

2、伍德两塔三床两废锅氨合成圈

伍德两塔三床两废锅氨合成圈采用两个较小的合成塔，3个催化剂床，两塔塔后各连一个废锅。这种结构使反应温度分布十分接近最优的反应温度，气体的循环量和压降小，投资和能耗节省，副产高压蒸汽多。

3、托普索两塔三床两废锅氨合成圈

托普索S-250系统采用无下部换热的S-200合成塔和S-50合成塔组成。

还包括：

（1）废锅和锅炉给水换热器回收废热；

（2）合成塔进出气换热器，水冷器，氨冷器和冷交换器，氨分离器及新鲜气氨冷器等。合成塔为径向流动催化剂床，采用1.5mm～3mm小催化剂，压降为0.3MPa。由S-200型塔出来的合成气，经废热锅炉回收热量，并保证入S-50型塔的合适温度，以提高单程合成率。

2. 带双排管的史莱克装置Schlenk装置是咋搭的，和其他的无水无氧装置有啥区别

探索史莱克装置（Schlenk）的奥秘：双排管构造与独特功能

在实验室操作中，史莱克装置因其独特的双排管设计而备受瞩目。这种装置的核心构造巧妙地结合了真空泵和氮气钢瓶，通过一个灵活的活塞来控制气体的进出。让我们深入了解一下这个装置是如何搭建的，以及它与无水无氧装置相比有何不同之处。

首先，双排管的设计是史莱克装置的核心。其中一根管子，一端封闭，被直接连接到真空泵，确保可以有效地抽走体系内的空气。另一根管子则连接到氮气钢瓶，两者之间通过活塞紧密相连。通过精密的操作，只需旋转活塞，就能实现灵活切换连接，将气体隔离或导入。操作时，先将活塞定位在真空泵端，启动泵将空气抽离，再切换到氮气端，重复此步骤两三次，就能成功置换体系内的气体环境，甚至可以抽走溶剂中的气体，提升实验的精确度。

相较于其他无水无氧装置，史莱克装置的双排管设计提供了更大的灵活性和控制能力。它不仅能够快速且高效地进行气体交换，而且避免了传统装置可能存在的气体泄漏问题。同时，利用气球鼓泡的方式虽然也可行，但效率较低，难以满足现代实验室对精确和快速操作的需求。

在实际搭建过程中，如图片所示，即使是简易的双排管装置，也需要精细的组装和连接。每一部分的紧密配合都是确保装置性能的关键，而熟练的操作技巧则是确保实验安全和成功的关键因素。

总的来说，史莱克装置凭借其独特的双排管设计，实现了高效、精确的气体控制，为实验室操作提供了极大的便利。无论是专业研究还是基础实验，它都是不可或缺的工具，与常规无水无氧装置相比，无疑展现了其卓越的性能和实用性。