Аппарат Киппа в новом исполнении

• Аппарат Киппа — прибор автоматического действия для получения газов путем взаимодействия твердого и жидкого реагентов. Устройство изготовлено из стекла и требует умелого обращения, иначе возможны несчастные случаи: от ожогов кислотой до пожара и даже взрыва горючего газа, например, водорода.Аппарат Киппа — его еще называют газогенератор Киппа, назван по фамилии голландского аптекаря Петера-Якоба Киппа. Он владел компанией, которая в XIX веке разработала и выпускала эти приборы. Газогенератор Киппа был основан на похожем устройстве, которое массово выпускалось в Германии — на огниве Дёбернейера (зажигалке Дёбернейера). Там использовался тот же принцип, на котором стал работать аппарат Киппа: водород, который потом самоподжигался на воздухе в присутствии катализатора, получался при взаимодействии серной кислоты и цинковой пластины. Чтобы остановить горение и химическую реакцию, достаточно было перекрыть выпускной клапан и давление газа оттесняло кислоту от пластины. В отличие от огнива Дёбернейера, аппарат Киппа более универсален и подходит для получения различных газов.

  Для чего пригоден газогенератор Киппа

  Предназначен он, главным образом, для применения в лабораториях, демонстрации опытов, выполнения учебных работ. В научных исследованиях ученые предпочитают пользоваться баллонами с газом — так проще и безопаснее. Газогенератор часто используют аквариумисты.

  Прибор подходит для получения разных газов. Чаще всего с его помощью получают:— водород (взаимодействием цинка и соляной кислоты);— углекислый газ CO₂ (мрамор, мел или известняк CaCO₃ и соляная кислота);— ацетилен C₂H₂ (карбид кальция CaC₂ и вода);— хлор (перманганат калия KMnO₄ и соляная кислота);— сероводород H₂S (сульфид железа FeS и соляная кислота);— оксид азота NO (медь и азотная кислота).

  Как устроен аппарат Киппа

  Прибор состоит из трех основных частей:

  1. Внизу: полусферический резервуар, соединенный горловиной с шаром-реактором, расположенным над резервуаром.2. Газоотводная трубка со стеклянным краном или зажимом Мора, которая подсоединяется к отводу реактора. 3. Вверху: воронка со сферическим расширением и с длинным носиком-стоком, который проходит через весь прибор до самого дна. Воронка вставляется в горловину реактора герметично.

  Дополнительно используются:

  — Предохранительная склянка Вульфа, через которую пропускается получаемый газ, чтобы очистить его от возможных капелек кислоты и кусочков твердого реагента. При необходимости склянку Вульфа можно соединить с другим промежуточным сосудом для осушения газа.— В верхнюю воронку обычно вставляют предохранительную воронку, которая поглощает пары кислоты.— Резервуар часто тоже снабжают отводом с пробкой, через который удобно сливать использованную кислоту и промывать аппарат.— Между резервуаром и реактором устанавливают или решетку, на которую насыпают твердый реагент, или пробку с перфорацией, которая не мешает кислоте взаимодействовать с твердым реагентом в реакторе.— Манометр и другие приспособления для того, чтобы обеспечить поддержание определенного давления газа.

  Как действует газогенератор Киппа

  В собранный прибор через боковой отвод реактора насыпают твердый реактив. Реактив должен быть в виде кусочков, а не мелкого порошка (порошок вступает в реакцию слишком быстро). Потом на отвод надевается резиновая трубка с открытым краном или зажимом.

  Следующий шаг — залить через воронку жидкий реактив, так чтобы его уровень достиг твердого реактива в реакторе и началась химическая реакция.

  Примерно в течение 5 минут ждут, чтобы газ полностью вытеснил воздух из аппарата, и закрывают кран (зажим) на газоотводной трубке. Давление газа вытеснит всю жидкость из реактора обратно в воронку и реакция прекратится.

  Аппарат готов к работе. Стоит открыть газоотводную трубку, как давление газа уменьшится, жидкость поднимется до реактора, химическая реакция запустится вновь и газ будет генерироваться до тех пор, пока не закончится весь реактив. Чтобы прекратить выделение газа, достаточно перекрыть газоотводную трубку, поэтому этот газогенератор и называют аппаратом автоматического действия.

  Анализаторы влажности — современные и удобные приборы для оперативного анализаПроцессы очистки газов в химии; средства, которые для этого применяются

  • Датчик загазованности и сигнализатор: виды и функции

Аппарат Киппа представляет собой прибор, позволяющий получить газы. Он широко применяется в различных лабораторных исследованиях, причем в лабораториях химики предпочитают использовать баллоны как источники газов. Это удобнее и безопаснее, поскольку в случае неправильной эксплуатации прибора Киппа при получении водорода и горючих газов есть вероятность взрывов.

Как работает?

Аппарат Киппаработает по простой схеме, например, если нужно получить водород. На дно среднего по размерам резервуара укладывается решетка с гранулами цинка. В него наливается соляная или серная кислота. Если кран на трубке, отводящей газы, закрыт, кислота будет находиться в верхней воронке и нижнем резервуаре. При открывании крана кислота начинает вытекать из воронки и заполнять собой нижнюю часть второго резервуара. В результате реакции с цинком происходит выделение водорода. Такой опыт часто проводится на уроке химии. После окончания эксперимента кран закрывают, соответственно, водород уже не выходит из аппарата.

Из чего состоит?

Современный аппарат Киппа – это два равных по объему резервуара с пластиковой трубкой, которая входит в горло бутылки. Она с обеих сторон плотно закрыта пластиковыми пробками, благодаря чему обеспечивается герметичность. Верхняя часть трубки оснащена вклеенным штуцером, с помощью которого можно отводить углекислый газ. Еще ниже трубка имеет пробку от бутыли, а герметичность достигается за счет того, что используется специальное кольцо из резины или силикона. Под пробкой проделан широкий вырез, куда загружается мел или известняк. Чтобы кислота и эти вещества хорошо взаимодействовали, трубка перфорирована отверстиями, обеспечивающими свободный контакт веществ. Еще одна трубка, проходящая через обе пробки, нужна для того, чтобы нейтрализовывать пары кислоты в отходящем газе.

Как получить углекислый газ?

Очень часто используется аппарат Киппа для подачи СО2_. а также для получения углекислого газа. Для этого используются как раз мел и уксусная кислота. Мел должен быть виде кусочков, а не пыли. Аппарат следует залить слабым раствором уксусной кислоты, в трубку сверху загружается мел, после чего саму трубку вставляют внутрь бутылки. Так происходит выделение СО_2. Отводится он через штуцер, после чего проходит через содовый раствор и подается в аквариум. На выходе трубки можно поставить обратный клапан. То есть аппарат Киппа работает так, чтобы постоянно поддерживать постоянное давление газа, которое зависит в том числе и от глубины погружения в емкость распылителя.

Где найти?

Многие умельцы предпочитают собрать этот агрегат своими руками, тем более что сделать это не так трудно, как кажется. В то же время в магазинах продается специальный аппарат Киппа для аквариума, с помощью которого вырабатывается углекислый газ и поддерживается давление на автоматическом уровне. Сама простая модель прибора включает в себя две пробки со штуцерами, манометр, игольчатый пневмодроссель и акриловые трубочки.

Скорость протекания химической реакции будет зависеть от того, сколько содержится кальция в меле или известняке, его плотности и пористости. Именно поэтому сначала следует подобрать на небольшой объем воды концентрацию кислоты: газ должен выделяться в небольшом количестве, а вот вспенивания или бурления быть не должно. Если реакция протекает медленно и нужное количество газа не вырабатывается, стоит пересобрать агрегат и использовать бутылки большего объема. А вот концентрацию кислоты увеличивать не стоит, поскольку она может вследствие этого слишком быстро нейтрализовываться.

В целом прибор стоит недорого, поскольку реактивы в виде мела и кислоты стоят достаточно дешево. Да и сам аппарат весьма прост. Единственная проблема может возникнуть со сборкой – ее нужно выполнять аккуратно и тщательно, чтобы достичь надежности и герметичности соединения.

Вступление

Всё, что человек не может увидеть, измерить, проконтролировать лично можно измерить и контролировать измерительными приборами. Более того, можно автоматически управлять самыми разнообразными технологическими процессами с помощью оборудования автоматики. Общепринятое название средств измерения и приборов автоматизации технологических процессов и производства — приборы КИПиА (КИП и А).

Оборудование КИП и А

Начнём разговор с оборудования приборов и автоматики, имеющих отношения не только к промышленности, но и домашнему быту. Это приборы котельного оборудования. Как мы понимаем, котельная может отапливать многоквартирный дом, а может отапливать один частных дом.

Котельная автоматика

Важное оборудование КИП и А для автоматического управления котлами отопления, самого разного уровня, от дачного, до промышленного. Котельная автоматика включает оборудования необходимое для работы отопительных котельных в автоматическом и полу автоматических режимах.

Характерными примерами данного оборудования являются: Управляющие блоки, устройства автоматического розжига, различные типы горелок. Контрольные приборы за пламенем, за розжигом,  приборы для регулирования температуры (ручные и автоматические) и давления в котлах. Всевозможные клапаны систем отопления.

Большой выбор приборов КИПиА известных отечественных и зарубежных производителей вы найдёте на сайте https://www.kip72.ru/, компании Алетейя салон автоматики».

Приборы КИПиА

Пожалуй самый большой каталог электротехнических приборов — это каталог КИПиА (контрольно измерительные приборы и автоматика). В него можно включить все измерительные, контролирующие, управляющие вручную и автоматически приборы и оборудование. Детальное перечисление всех приборов КИПиА займёт не десятки печатных страниц.

Статьи по теме:  Электропроводка в ванной комнате больших размеров

Однако познакомится с основными типами приборов и оборудованием КИПиА необходимо. Посмотрим на их основные виды используемые, чаще в промышленности.

Для измерения температуры и её регулирования в различных средах (термометр, тепловизор, термопара, и т.п.)

Измерение давления и его регулирования (манометр, датчики и реле давления/напора/тяги, регуляторы и калибраторы давления).

Приборы измерения расхода (счётчики воды/пищевых жидкостей/промышленных и бытовых стоков/паров/горючего/вязких сред, тепловые и электрические счётчики, бесконтактные датчики).

Приборы измерения уровня (уровнемеры различного типа, сигнализаторы и регуляторы уровней).

Измерительные приборы электрических параметров

Данный вид кипа используются, как в промышленности, так и в строительстве и даже быту. Все приборы и необходимое оборудование, используемое для всевозможных измерений параметров электрических сетей (напряжение, ток, частота, омическое сопротивление) относятся к электроизмерительным приборам.

По применению данный вид кипа может быть стационарным или переносным. Например, измерительные клещи явно переносной прибор. Вольтметр установленный в электрический щит — прибор стационарной установки.

Лабораторная контрольно-измерительная аппаратура

В эту группу кипа относим всё, что специалисты используют в своих лабораторных измерениях: осциллографы, оптические приборы, генераторы сигналов и т.п.

Приборы КИПиА контроля

В эту группу относим все приборы и аппаратуру применяемые для исследований жидких, газообразных сред и твёрдых тел. Например, зонды и газоанализаторы, приборы слежения за состоянием атмосферы, замерщики плотности среды, различные измерители влажности. Так же большая группа приборов, называемых, приборы не разрушающего контроля (дефектоскопы, измерители вибрации, замерщики толщины и т.п.)

Приборы КИПиА автоматизации

Собственно, приборы автоматизации различных технологических процессов — это базовое ядро всех КИПиА. Всё из чего собирают щиты и ящики автоматики в этой группе. Блоки питания, различные датчики и контроллеры, релейные устройства, операторский интерфейс.

Электрическое оборудование

Почти ни один прибор не работает без электричества. Поэтому в отдельную группу выделили всё электрическое оборудование. Группа перекрёстная, но всё же к ней относят:

• Трансформаторы;
• Стабилизаторы;
• ИБП;
• Измерители омического заземления.

Статьи по теме:  Перегрузка электросети

Трубопроводная арматура

На промышленных предприятиях, где присутствует направленное движение жидких и газовых сред, не обойтись без разнообразной запорной и регулирующей аппаратуры, часто работающей в автоматическом или полуавтоматическом режимах.

Оборудование сетей низкого напряжение

Более близкая домашнему хозяину группа КИПиА, в которую входят всем знакомые УЗО, кнопки, кнопочные посты, автоматические выключатели, реле.

Заключение

Приборы КИПиА используются в самых разных областях промышленности, её традиционных, передовых и высокотехнологических сферах. Есть применение приборы КИП и А в быту и домашнем строительстве. Даже в ремонте квартиры мы используем приборы кипа не обращая на это внимания.

©ehto.ru

Еще статьи

Используемые источники:

• https://pcgroup.ru/blog/apparat-kippa-pribor-dlya-polucheniya-gazov/
• https://fb.ru/article/132802/apparat-kippa-prostoy-pribor-dlya-akvariuma
• https://ehto.ru/montazh-elektriki/pribory-kipia-kontrolno-izmeritelnye-pribory-i-avtomatika