Эвдиометр - Eudiometer

Эвдиометр
Верх эвдиометра 2.jpg
Закрытый конец эвдиометра
ИспользуетИзмерение объема газа
Известные экспериментыСостав воды
ИзобретательМарсилио Ландриани
Похожие материалы

А эвдиометр это лабораторный прибор, который измеряет изменение объем из газ смесь после физического или химический изменять.

Описание

В зависимости от измеряемой реакции устройство может принимать различные формы. В целом он похож на мерный цилиндр, и чаще всего встречается в двух размерах: 50 мл и 100 мл. Он закрыт на верхнем конце, а нижний конец погружен в воды или же Меркурий. Жидкость улавливает пробу газа в цилиндре, а градуировка позволяет измерить объем газа.

Для некоторых реакций два платина провода (выбранные из-за их нереактивности) помещаются в запечатанный конец так, чтобы электрическая искра могут быть созданы между ними. Электрическая искра может инициировать реакцию в газовой смеси, и шкала на баллоне может быть считана, чтобы определить изменение объема в результате реакции. Использование устройства очень похоже на оригинал. барометр, за исключением того, что газ внутри вытесняет часть используемой жидкости.

История

Евдиометр после J.H. де Магеллан, Музей Тейлера

В 1772 г. Джозеф Пристли[1] начал экспериментировать с разными "ариями", используя свой переработанный пневматический желоб в котором ртуть вместо воды улавливает газы, обычно растворимые в воде. Благодаря этим экспериментам Пристли открыл много новых газов, таких как кислород, хлористый водород, и аммиак. Он также открыл способ определить чистоту или «доброту» воздуха с помощью «теста с азотным воздухом». Эвдиометр функционирует на большей растворимость из НЕТ2 над НЕТ, а реакция

2 НЕТ + О2 → 2 НЕТ2. Некоторое количество воздуха сочетается с НЕТ над водой, и более растворимое соединение растворяется, оставляя оставшийся воздух несколько сжатым в объеме. Чем богаче был воздух кислородом, тем сильнее было сжатие.[2]

Марсилио Ландриани изучал пневматическую химию с Пьетро Москати когда они попытались количественно оценить тест азотной кислоты Пристли на качество воздуха. Ландриани использовал пневматический желоб в форме высокого градуированного цилиндра над водой. Поскольку он измерял целебность воздуха, он назвал его эвдиометром.[1] Сотрудник Москати, Феличе Фонтана также разработал эвдиометр на тех же принципах и количественно оценил целебность воздуха.[3]

Эвдиометр с тестом закиси азота был подходящим Ян Ингенхауз подтвердили, что пузыри, выделяемые под водой листьями растений, подвергающимися воздействию солнечного света, были пузырьками кислорода. Его описание фотосинтез был опубликован в 1779 г., а в 1785 г. он писал об эвдиометрах в Journal de Physique (т. 26, стр. 339). По словам биографа, Ингенхауз указал, что «многие инструменты назывались эвдиометрами, хотя, строго говоря, они не заслуживали этого названия ... могут возникать недоразумения, когда не все используют одни и те же инструменты».[2]:205

Электрифицированная версия эвдиометра была разработана графом Алессандро Вольта (1745–1827),[4] итальянский физик, известный своим вкладом в электрическая батарея и электричество.[5] Помимо своей лабораторной функции, эвдиометр также известен своей ролью в "Пистолет вольта ".[6] Вольта изобрел этот прибор в 1777 году с целью проверить «доброту» воздуха, проанализировав воспламеняемость газов, или чтобы продемонстрировать химические эффекты электричества. Пистолет Вольта имел длинную стеклянную трубку, которая была закрыта сверху, как у эвдиометра. Два электрода пропускались через трубку и создавали искровой разрядник внутри трубки. Вольта впервые использовал этот инструмент для изучения болот. газы особенно. Пистолет Вольта был наполнен кислород и еще газ. В однородный смесь был заклеен пробкой. Искра могла быть введена в газовую камеру с помощью электродов и, возможно, катализировать реакция статичное электричество, используя электрофор. Если бы газы были легковоспламеняющийся, они взорвутся и увеличат давление внутри газовой камеры. Это давление будет слишком большим и в конечном итоге пробка может взлететь. Пистолет Вольта был сделан из стекла или латуни, однако из-за электричества стекло было уязвимо для взрыва. Обширные исследования Вольта по измерению и созданию высоких уровней электрических токов привели к тому, что электрический блок, вольт, чтобы быть названным в его честь.[7]

В 1785 г. Генри Кавендиш использовал эвдиометр для определения доли кислорода в атмосфере Земли.

Этимология

Название «эвдиометр» происходит от Греческий εὔδιος Eúdios означает ясный или мягкий, что является комбинацией префикс Европа- что означает "хорошо", и -дио что означает «небесный» или «Зевс» (бог неба и атмосферы),[8] с суффикс -метр что означает «мера».[9] Поскольку эвдиометр изначально использовался для измерения количества кислорода в воздуха, который считался лучше в "хорошую" погоду,[10] корень аудио- надлежащим образом описывает аппарат.

использование

Схема эвдиометра

Применения эвдиометра включают анализ газов и определение разницы объемов в химических реакциях. Евдиометр заполнен воды, переверните так, чтобы его открытый конец был обращен к земле (удерживая открытый конец, чтобы вода не выходила), а затем погрузите в таз с водой. А химическая реакция происходит, благодаря которому создается газ. Один реагент обычно находится в нижней части эвдиометра (который течет вниз, когда эвдиометр перевернут), а другой реагент подвешивается на ободе эвдиометра, обычно с помощью платина или же медь проволока (из-за их низкой реактивность ). Когда газ, образовавшийся в результате химической реакции, высвобождается, он должен подняться в эвдиометр, чтобы экспериментатор мог точно прочитать объем газа, производимого в любой момент времени. Обычно человек читает книгу, когда реакция завершается. Эта процедура используется во многих экспериментах, включая эксперимент, в котором экспериментально определяется Закон идеального газа постоянная R.

Эвдиометр по структуре аналогичен метеорологический барометр. Точно так же в эвдиометре вода используется для выпуска газа в трубку эвдиометра, превращая газ в видимое и измеримое количество. Правильное измерение давления при выполнении этих экспериментов имеет решающее значение для расчетов, связанных с PV=nRT уравнение, потому что давление может изменить плотность газа.[11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б "Эвдиометр". IMSS из Museo Galileo
  2. ^ а б Гердт Мэджилс (2009) От солнечного света к пониманию. Ян ИнгенХоуш, открытие фотосинтеза и науки в свете экологии, Глава 5: Важнейший инструмент: взлет и падение эвдиометра, страницы = 199-231, VUB Press ISBN  978-90-5487-645-8
  3. ^ Селла, Андреа (30 января 2015 г.). «Евдиометр Ландриани». Мир химии. Королевское химическое общество. Получено 19 февраля 2020.
  4. ^ Берк, Джеймс (1978). Подключения. Бостон: Маленький, Браун. стр.178–9. ISBN  0-316-11681-5.
  5. ^ ""Вольта: пионер в области электрохимии ". 13 января 2008 г.".
  6. ^ "Аппарат для натурфилософского пистолета Вольта". Томас Б. Гринсдейл-младший, 17 января 2008 г.
  7. ^ "Эвдиометр".
  8. ^ "Эвдиометр." Энциклопедия HighBeam. 3 декабря 2107 г.
  9. ^ "Эвдиометр." Словарь нового мира. 2-е изд. 1979 г.
  10. ^ "Эвдиометр." Новый Оксфордский американский словарь. 2-е изд. 2006 г.
  11. ^ "Общеобразовательная средняя школа Карлтона". Архивировано из оригинал на 2008-01-24. Получено 2008-01-14.

дальнейшее чтение

  • Магеллан, Дж. Х. Де. (2007) Описание стеклянного устройства для производства минеральных вод, таких как Пирмот, Спа, Зельцер и т. Д., За несколько минут и с очень небольшими затратами: вместе с описанием некоторых новых эвдиометров, Inman Press.
  • Марсет, Уильям (1888) «Новая форма эвдиометра», Труды Лондонского королевского общества 44: 383-387.
  • Осман, В. А. (1958) "Алессандро Вольта и эвдиометр легковоспламеняющегося воздуха", Анналы науки Том 14, номер 4: 215-242 (28).
  • Уикс, У. Х. (1828) Воспоминания об универсальном портативном эвдиометре: прибор, созданный с расчетом на удобство работы и точность результатов в исследованиях философской химии, Издательство T. E. Stow.