气体发生器的发展和变革

     在各学校化学实验室里，我们经常可以看到各种形式的气体发生器。这些都是常用的和*的仪器装置，其中历史悠久的启普发生器可以说是它们之中的代表作，这种仪器的设计非常之巧妙，以致凡是使用过的人无不对它的结构简单和操作方便赞不绝口。

       说起这种气体发生器的由来，还要追溯到18 世纪。当时硫化氢已经被用作分析试剂了，这种硫化氢气体的制法一般是用酸与硫化亚铁发生反应。但按照分析化学操作的要求，则希望能够产生随时可供使用的硫化氢气体，而当不需要使用这种气体时，应该能够立即停止气体的发生，另外还有一个要求，就是因为当酸与硫化亚铁作用一段时期以后便会失去效用，这就要求仪器能够比较容易地把废酸清除掉，并换上新的酸。当往气体瓶中加酸时，它即与固体反应，产生硫化氢气体，当把活塞关闭以后，酸还继续与固体发生反应，结果气体的压力将酸液驱赶到上面的球体内，使固体不再与酸接触从而停止反应。但是，我们也可以明显地看出，硫化亚铁固体不可能*与残留在下面球体内的少量酸液脱离接触，因此容器内还在继续不断地产生硫化氢气体、虽然量很少，但是如果时间一长，积累起来的气体也可能产生较大的压力将酸液喷出瓶外，给人造成伤害（这个问题在启普发生器中已得到解决），这是格利芬气体瓶的一个缺陷。为了克服格利芬气体瓶的缺点，格利芬便把仪器改进成为由三个球体组成的气体发生器，当需要使用硫化氢气体时，便让酸与硫化亚铁接触。当停止使用时，只要将容器倒置过来，就能够使酸流到下面的球体内，这样使硫化亚铁不再与酸接触，但是这种仪器也还存在着一个缺点，即将容器倒置时，只有比较大块的硫化亚铁才不会从两个球体的连接处（它也是酸液流通的渠道）掉下去，而小块的硫化亚铁仍然会掉进酸里与酸作用，产生与格利芬气体瓶同样的缺点。要想解除这个缺点除非在使用这种仪器时，经常把小块的硫化亚铁取出来，然而这是一件很麻烦的事情。后来，巴包利用相同的原理设计了另外一种硫化氢发生器。当需要产生硫化氢气体时，可将左球下降，使酸与硫化亚铁相接触；如果停止使用，则只要将右球下落，酸液就与固体脱离了接触。这种仪器的操作方法比格利芬气体瓶方便一些，但是小块的硫化亚铁仍能掉进酸液中，还是需要经常清除掉。
       1865 年菲普生总结了前几种气体瓶的优势和缺陷，另外设计了一套发生气体的瓶子。在一只玻璃瓶内装硫化亚铁固体；另一只玻璃瓶用来盛酸液，当不使用这套装置发生气体时，则装固体的玻璃瓶的下面填上
三块砖，这装固体的玻璃瓶位置就要高一些，由于盛酸液的玻璃瓶的位置低，因此固体不会与酸液接触。而当需要发生气体时，则把这三块砖放在盛酸的玻璃瓶的下面，这样它的位置就高于盛固体的玻璃瓶，则酸
液流入装固体的瓶中，与硫化亚铁发生反应，便不断地产生硫化氢气体，由装在瓶子顶端的活塞中释放出。如果想要停止使用，则可以再把三块砖移到装固体的玻璃瓶的下面（此时它又比盛酸液的瓶子的位置高了），原来与硫化亚铁固体接触的酸液就会自己流回盛酸液的玻璃瓶中，使硫化亚铁与酸脱离接触，不再发生反应。

       在菲普生设计的装置中，需要用到一种很柔软的导管（输送酸液），解决这个问题也是颇费了一番周折的，一直到1839 年古德意发明了硫化橡胶（他于1844 年获得了这种发明的权）以后，才使化学家得以制作出各种连接玻璃容器的软管材料。而菲普生恰好是在这种软管材料出现以后才设计出他的仪器装置的。但在这同一时代，启普发明了一种迄今为止zui为完备和操作zui简便的气体的发生器，而且使用时也非常安全。后人对启普发生器虽然进行了无数次的改进，但是所用的基本原理和操作方法却是大致相同的。从这一段历史，不难想到，即使像启普发生器这样为人们所熟悉的普通仪器，也曾经历了一场不小的变革，为此许多化学家花费了大量心血。

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