Eudiometr - Eudiometer

Eudiometr

Uzavřený konec eudiometru
Použití	Měření objemu plynu
Pozoruhodné experimenty	Složení vody
Vynálezce	Marsilio Landriani
Související zboží

Eudiometer je laboratorní zařízení, které měří změny v objemu části plynové směsi v návaznosti na fyzikální nebo chemické změny.

Popis

V závislosti na měřené reakci může mít zařízení různé podoby. Obecně je podobný odměrnému válci a nejčastěji se vyskytuje ve dvou velikostech: 50 ml a 100 ml. Na horním konci je uzavřen, spodní konec je ponořen do vody nebo rtuti . Kapalina zachycuje vzorek plynu ve válci a odstupňování umožňuje měřit objem plynu.

U některých reakcí jsou na uzavřený konec umístěny dva platinové dráty (vybrané pro jejich nereaktivitu), takže mezi nimi může být vytvořena elektrická jiskra . Elektrická jiskra může iniciovat reakci ve směsi plynů a lze odečíst stupnici na válci, aby se určila změna objemu vyplývající z reakce. Použití zařízení je docela podobné původnímu barometru , až na to, že plyn uvnitř vytlačuje část použité kapaliny.

Dějiny

V roce 1772 začal Joseph Priestley experimentovat s různými „vzduchu“ pomocí vlastního přepracovaného pneumatického žlabu, ve kterém by rtuť místo vody zachytávala plyny, které byly obvykle rozpustné ve vodě. Z těchto experimentů je Priestleyovi připisováno objevení mnoha nových plynů, jako je kyslík , chlorovodík a amoniak . Objevil také způsob, jak zjistit čistotu nebo „dobrotu“ vzduchu pomocí „testu na dusný vzduch“. Tyto eudiometer funkce na větší rozpustnosti z NO ₂ nad NO , a reakční

2 NO + O ₂ → 2 NO ₂ . Množství vzduchu se spojí s NO nad vodou a rozpustnější sloučenina se rozpustí, přičemž zbývající vzduch poněkud zmenší svůj objem. Čím bohatší byl vzduch v kyslíku, tím větší byla kontrakce.

Marsilio Landriani studoval pneumatickou chemii u Pietra Moscatiho, když se pokoušeli kvantifikovat Priestleyho test na kvalitu ovzduší pomocí kyseliny dusičné. Landriani použil pneumatický žlab ve formě vysokého odměrného válce nad vodou. Když měřil rozpustnost vzduchu, nazval jej eudiometrem. Felice Fontana, spolupracovník Moscatiho, také navrhl eudiometr na stejných principech a kvantifikoval rozpustnost vzduchu.

Eudiometr s testem na dusný vzduch byl způsob, jakým Jan Ingenhousz ověřil, že bubliny vydávané pod vodou listy rostlin vystavenými slunečnímu záření byly kyslíkové bubliny. Jeho popis fotosyntézy byl publikován v roce 1779 a v roce 1785 psal o eudiometrech v Journal de Physique (v. 26, s. 339). Podle autora životopisů Ingenhousz naznačil, že „mnoha nástrojům se říkalo audiometry, i když přesně řečeno si to jméno nezasloužili ... mohla by existovat nedorozumění, kdyby ne všichni používali stejné nástroje.“

Elektrifikovanou verzi eudiometru vyvinul hrabě Alessandro Volta (1745–1827), italský fyzik, který je dobře známý svými příspěvky k elektrické baterii a elektřině . Kromě své laboratorní funkce je eudiometr také známý svou součástí „ pistole Volta “. Společnost Volta vynalezla tento přístroj v roce 1777 za účelem testování „dobroty“ vzduchu, analýzy hořlavosti plynů nebo k prokázání chemických účinků elektřiny. Voltova pistole měla dlouhou skleněnou trubici, která byla nahoře zavřená, jako eudiometr. Dvě elektrody byly vedeny trubicí a vytvářely jiskřiště uvnitř trubice. Počáteční použití Volty tohoto nástroje se týkalo zejména studia plynů z bažin . Voltova pistole byla naplněna kyslíkem a dalším plynem. Homogenní směs se nahraný zavřený s korku. Jiskra by mohla být zavedena do plynové komory elektrodami a mohla by katalyzovat reakci statickou elektřinou pomocí Voltova elektroforu . Pokud by byly plyny hořlavé , explodovaly by a zvýšily by tlak v plynové komoře. Tento tlak by byl příliš velký a nakonec způsobil, že by se korek dostal do vzduchu. Voltova pistole byla vyrobena buď ze skla, nebo z mosazi, avšak kvůli elektřině bylo sklo náchylné k výbuchu. Rozsáhlé studie Volty o měření a vytváření vysokých úrovní elektrických proudů způsobily, že po něm byla pojmenována elektrická jednotka, volt .

V roce 1785 Henry Cavendish použil eudiometr ke stanovení podílu kyslíku v zemské atmosféře.

Etymologie

Název „eudiometr“ pochází z řeckého εὔδιος eúdios, což znamená jasný nebo mírný, což je kombinace předpony eu - což znamená „dobrý“ a -dios znamená „nebeský“ nebo „Zeus“ (bůh oblohy a atmosféry) ), přičemž přípona -meter znamená „míra“. Protože eudiometr byl původně používán k měření množství kyslíku ve vzduchu , o kterém se předpokládalo, že je větší za „pěkného“ počasí, popisuje kořenový eudiometr vhodně přístroj.

Používání

Aplikace eudiometru zahrnují analýzu plynů a stanovení objemových rozdílů v chemických reakcích. Eudiometr je naplněn vodou , obrácen tak, aby jeho otevřený konec směřoval k zemi (zatímco drží otevřený konec tak, aby neunikala žádná voda), a poté ponořen do vodní nádrže. Probíhá chemická reakce, při které se vytváří plyn. Jeden reaktant je obvykle ve spodní části eudiometru (který teče dolů, když je eudiometr obrácen) a druhý reaktant je zavěšen na okraji eudiometru, obvykle pomocí platinového nebo měděného drátu (kvůli jejich nízké reaktivitě ). Když se plyn vytvořený chemickou reakcí uvolní, měl by stoupnout do eudiometru, aby experimentátor mohl přesně přečíst objem plynu, který kdy vznikl. Po dokončení reakce by člověk obvykle přečetl hlasitost. Tento postup se dodržuje v mnoha experimentech, včetně experimentu, ve kterém se experimentálně určuje zákonitá konstanta ideálního plynu R.

Eudiometr má podobnou strukturu jako meteorologický barometr . Podobně eudiometr používá vodu k uvolňování plynu do trubice eudiometru a přeměňuje plyn na viditelné, měřitelné množství. Správné měření tlaku při provádění těchto experimentů je zásadní pro výpočty zahrnuté do rovnice PV = nRT , protože tlak by mohl změnit hustotu plynu.

Viz také

• Daltonův zákon
• Destilace
• Zákon o ideálním plynu
• Laboratorní sklo

Reference

Další čtení