Получение озона

1)В небольших количествах озон образуется при пропускании электрических искр через воздух (например, при работе индуктора), а также при действии тихого электрического разряда на кислород. В лабораторных условиях для получения озона используют раз­личного типа озонаторы. Он состоит из широкой запаянной с одного конца стеклянной трубки, внутри которой впаяна узкая стеклянная трубка с проходящей в ней же­лезной проволокой. Наружная широкая трубка имеет спиральную обмотку из стальной проволоки. Кислород поступает в озонатор через боковой отросток 2,озонированный кислород выходит через нижний отросток 5 и может быть пропущен через склянку (промы­валку) 3, в которую наливают воду (растворение озона в воде) или соответствующие растворы (раствор иодида калия, индиго и пр.). Озонатор смонтирован на деревянном штативе. Внутренняя прово­лока и наружная обмотка присоединены соответственно к клем­мам 1 м4которым подводятся провода от вторичной обмотки ин­дуктора ИВ-50 или ИВ-100.

Перед демонстрацией опытов проверяют правильность сборки цепи, особенно соответствие подключенного к индуктору напряже­ния. (Для индуктора ИВ-50 6—8 в, для индуктора ИВ-100 10—12 в.) Включают на короткое время индуктор, чтобы убедиться в его ис­правности. Разрядники индуктора при подключенном к нему озо­наторе должны быть установлены так, чтобы между ними не про­скакивали искры. Отключив индуктор (имеющимся на нем переклю­чателем), устанавливают ровный ток кислорода из газометра такой скорости, чтобы в склянке 3 можно было считать пробулькивающие пузырьки, и вновь включают индуктор. В затемненном помещении и даже при рассеянном несильном свете на черном фоне внутри трубки озонатора хорошо видно голубоватое свечение: тихий эле­ктрический разряд проходит через стекло. При необходимости собрать озонированный кислород в пробирку (например, для озна­комления с запахом озона) стеклянную трубку из склянки 3 выни­мают (вместе с пробкой) и наполняют пробирки озонированным кислородом вытеснением воздуха. Поступающий из газометра ки­слород можно осушать, пропуская его через промывалку с концент­рированной кислотой, как это показано на рисунке 24, но необхо­димости в этом нет, кроме особых случаев. Иногда может быть полезным установить перед озонатором промывную склянку с одним из водных растворов, предназначенных для опытов с озо­ном (например, с раствором иодида калия, индиго). Это позволит подчеркнуть различие в химических свойствах молекулярного ки­слорода и озона (в растворе, через который проходит кислород из газометра, изменений не будет). Выходящий из озонатора газ содер­жит до 10% озона.

При отсутствии газометра и достаточного количества кислорода через озонатор можно продувать несильной струей воздух с помо­щью резинового баллона и т. п. Концентрация озона при этом будет, конечно, меньще, но все основные опыты по ознако.мленню с его свойствами могут быть выполнены.

Озонаторы более простых конструкций можно изготовить самостоятельно. Одной из доступных является конструкция, предло­женная В. Н. Верховским. Озонатор состоит из стеклян­ной трубки диаметром около 2 см, длиной 40—45 см. Концы трубки закрыты резиновыми пробками. Через одну из пробок по оси трубки проходит прямая железная (можно воспользоваться ложечкой для сжигания в кислороде), медная или алюминиевая проволока 1. К наружному концу этой проволоки присоединяют провод от ин­дуктора. Внутренний конец ее входит в отводную трубку 3. С про­тивоположной стороны в широкую трубку вставлена трубочка 2 для подачи кислорода через промывную склянку или непосредственно из газометра. При необходимости можно, как было сказано выше, вдувать в озонатор воздух. Снаружи на стеклянную трубку наматы­вают неплотной спиралью тонкую железную или медную проволоку (можно использовать тонкие медные провода, не снимая с их по­верхности изоляционный слой). Очень удобна для такой обмотки узкая лента из алюминиевой фольги, которую приклеивают (напри­мер, клеем БФ-2) непосредственно к стеклу. Один конец обмотки присоединяют проводом к разряднику индуктора.

Для устройства озонатора можно использовать кожух неболь­шого холодильника Либиха с обмоткой и даже сплошным покры­тием из алюминиевой фольги (А. Д. Смирнов). Газоотводную трубку озонатора лучше сделать с резиновой перемычкой. Это имеет значение не только для придания большой подвижности трубке, но и для демонстрации действия озона на резину. Последнее совсем не значит, что в конструкциях самодельных озонаторов нельзя пользоваться резиновыми пробками. Настойчиво рекомендуемые во многих пособиях корковые пробки обычно «плохо держат». Резино­вые пробки, конечно, портятся от действия озона, но только в ме­стах непосредственного соприкосновения (обычно в нижнем су­женном конце) и при отно­сительно кратковременных демонстрациях опытов мо­гут служить без замены много лет. Можно несколь­ко защитить конец пробки от действия озона, обернув ее полиэтиленовой плен­кой.

Простейшие озонаторы изготовляют из обычного стеклянного цилиндра, большой пробирки и даже изогнутой стеклян­ной трубки (26, 27). Поскольку тихие электрические разряды могут проходить через стекло, нет необходимости соединять внутрен­ний стержень с контактом вторичной обмотки индуктора. В стеклян­ный цилиндр (рис.26) помещают медную спираль, наполняют цилиндр кислородом и закрывают резиновой пробкой. Снаружи на цилиндр надевают два металлических кольца (на достаточном расстоянии, чтобы между ними не проскакивала искра), которые проводами сое­диняют с контактами вторичной обмотки индуктора. При включе­нии тока в цилиндре образуется некоторое количество озона, легко обнаруживаемого по запаху или индикатором (стр. 37). Такой озона­тор можно использовать для доказательства уменьшения объема при озонировании газообразного кислорода (стр. 36). Еще проще по конструкции озонатор из стеклянной трубки. Устройство его понятно из рисунка 27. Металлический стержень (толстая прово­лока) вложен внутрь трубки, кольца с проводами находятся снаружи.

Спонсоры сайта:

Copyright © 2011. Designed by "Nemec"