实验二、灯的使用、玻璃管加工和塞子钻孔

【实验目的】 1．了解酒精灯和酒精喷灯的构造和原理，掌握正确的使用方法。 2．练习玻璃管（棒）的截断、弯曲、拉制和熔烧等基本操作。 3．练习塞子钻孔的基本操作。 4．完成玻璃棒、滴管的制作和洗瓶的装配。

【实验内容与步骤】 1．灯的使用 酒精灯和酒精喷灯是实验室常用的加热器具。酒精灯的温度一般可达400~500°C；酒精喷灯可达 700~1000℃。 ①酒精灯的构造酒精灯一般是由玻璃制成的。它由灯壶、灯帽和灯芯构成（见图2—1）。 酒精灯的正常火焰分为三层（见图2—2）。

图2—1 酒精灯的构造 图2—2 酒精灯的灯焰 1—灯帽；2—灯芯；3—灯壶 1—外焰；2—内焰；3—焰心

内层为焰心，温度最低。中层为内焰（还原焰），由于酒精蒸气燃烧不完全，并分解为含碳的产物，所以这部分火焰具有还原性，称为“还原焰”，温度较高。外层为外焰（氧化焰），酒精蒸气完全燃烧，温度最高。进行实验时，一般都用外焰来加热。 ②酒精灯的使用方法 a．新购置的酒精灯应首先配置灯芯。

灯芯通常是用多股棉纱拧在一起或编织而成的，它插在灯芯瓷套管中。灯芯不宜过短，一般浸入酒精后还要长4~5 cm。对于旧灯，物别是长时间未用的酒精灯，取下灯帽后，应提起灯芯瓷套管，用洗耳球或嘴轻轻地向灯壶内吹几下以赶走其中聚集的酒精蒸气，再放下套管检查灯芯，若灯芯不齐或烧焦都应用剪刀修整为平头等长，如图2—3 所示。

图2—3 检查灯芯并修整 图2—4 添加酒精

b．酒精灯壶内的酒精少于其容积的1/2 时，应及时添加酒精，但酒精不能装得太满， 以不超过灯壶容积的2/3 为宜。添加酒精时，一定要借助小漏斗（见图2—4），以免将酒精洒出。燃着的酒精灯，若需添加酒精时，首先必须熄灭火焰，决不允许在酒精灯燃着时添加 酒精，否则很易起火而造成事故。 c．新装的灯芯须放入灯壶内酒精中浸泡，而且将灯芯不断移动，使每端灯芯都浸透酒精，然后调好其长度，才能点燃。

因为未浸过酒精的灯芯，一点燃就会烧焦。点燃酒精灯一定要用火柴点燃，决不允许用燃着的另一酒精灯对点（见图2—5）。否则会将酒精洒出，引起火灾。 图2—5 点燃 图2—6 加热方法

d．加热时，若无特殊要求，一般用温度最高的火焰（外焰与内焰交界部分）来加热器具。加热的器具与灯焰的距离要合适，过高或过低都不正确。被加热的器具与酒精灯焰的距离可以通过铁环或垫木来调节。被加热的器具必须放在支撑物（三角架或铁环等）上，或用坩埚钳，试管夹夹持，决不允许用手拿着仪器加热（见图2—6）。

e．若要使灯焰平稳，并适当提高温度，可以加一金属网罩（见图2—7）。 图2—7 提高温度的方法 图2—8 熄灭酒精灯

f．加热完毕或因添加酒精要熄灭酒精灯时，必 须用灯帽盖灭，盖灭后需重复盖一次，让空气 进入且让热量散发，以免冷却后盖内造成负压 使盖打不开。决不允许用嘴吹灭酒精灯（见图2-8） （2）酒精喷灯 ①类型和构造（见图2—9） ②使用方法 a．使用酒精喷灯时，首先用捅针捅一捅酒精蒸气出口，以保证出气口畅通。

b．借助小漏斗向酒精壶内添加酒精，酒精壶内的酒精不能装得太满，以不超过酒精壶容积（座式）的2/3 为宜。 （a）座式 （b）挂式 1—灯管；2—空气调节器； 1—灯管；2—空气调节器 3—预热盘；4—铜帽；5—酒精壶； 3—预热盘；4—酒精贮罐；5—盖子 图2—9 酒精喷灯的类型和构造

c．往预热盘里注入一些酒精，点燃酒精使灯管 受热，待酒精接近燃完且在灯管口有火焰时，上下移动调节器调节火焰为正常火焰（见图2—10）。 （a）正常火焰 （b）临空火焰 （c）侵入火焰 1—氧化焰（温度约700~1000°C）； 酒精蒸气、酒精蒸气量小，2—还原焰；3—焰心；4—最高温度点空气量都过大空气量大 图2—10 灯焰的几种情况

d．座式喷灯连续使用不能超过半小时，如果超过半小时，必须暂时熄灭喷灯，待冷却后，添加酒精再继续使用。 e．用毕后，用石棉网或硬质板盖灭火焰，也可以将调节器上移来熄灭火焰。若长期不用时，须将酒精壶内剩余的酒精倒出。 f．若酒精喷灯的酒精壶底部凸起时，不能再使用，以免发生事故。 2．玻璃加工 （1）玻璃管（棒）的截断将玻璃管（棒）平放在桌面上，依需要的长度左手按住要切割的部位，右手

用挫刀的棱边（或薄片小砂轮）在要切割的部位按一个方向（不要来回锯）用力挫出一道凹痕（见图2—11）。挫出的凹痕应与玻璃管（棒）垂直，这样才能保证截断后的玻璃管（棒）截面是平整的。然后双手持玻璃管（棒），两拇指齐放在凹痕背面（见图2—12（a）），并轻轻地由凹痕背面向外推折，同时两食指和拇指将玻璃管（棒）向两边拉（图2—12（b）），如此将玻璃管（棒）截断。如截面不平整，则不合格。 图2—11 玻璃管的锉痕图2—12 玻璃管的截断

（2）熔光切割的玻璃管（棒），其截断面的边缘很锋利容易割破皮肤、橡皮管或塞子，所以必须放在火焰中熔烧，使之平滑，这个操作称为熔光（或圆口）。将刚切割的玻璃管（棒）的一头插入火焰中熔烧。熔烧时，角度一般为45°，并不断来回转动玻璃管（棒）（图2—13），直至管口变成红热平滑为止。熔烧时，加热时间过长或过短都不好，过短，管（棒）口不平滑；过长，管径会变小。转动不匀，会使管口不圆。灼热的玻璃管（棒），应放在石棉网上冷却，切不可直接放在实验台上，以免烧焦台面，也不要用手去摸，以免烫伤。

（3）弯曲 第一步，烧管。先将玻璃管用小火预热一下，然后双手持玻璃管，把要弯曲的部位斜插入喷灯（或煤气灯）火焰中，以增大玻璃管的受热面积（也可在灯管上罩以鱼尾灯头扩展火焰，来增大玻璃管的受热面积），若灯焰较宽，也可将玻璃管平放于火焰中，同时缓慢而均匀地不断转动玻璃管，使之受热均匀（见图2—14）。两手用力均等，转速缓慢一致，以免玻璃管在火焰中扭曲。

加热至玻璃管发黄变软时，即可自焰中取出，进行弯管。 图2—14 烧管方法 图2—15 弯管的方法 第二步，弯管。将变软的玻璃管取离火焰后稍等一两秒钟，使各部温度均匀，用“V”字形手法（两手在上方，玻璃管的弯曲部分在两手中间的正下方）（见图2—15（a））缓慢地将其弯成所需的角度。

弯好后，待其冷却变硬才可撒手，将其放在石棉网上继续冷却。冷却后，应检查其角度是否准确，整个玻璃管是否处于同一个平面上。120°以上的角度可一次弯成，但弯制较小角度的玻璃管，或灯焰较窄，玻璃管受热面积较小时，需分几次弯制（切不可一次完成，否则弯曲部分的玻璃管就会变形）。首先弯成一个较大的角度，然后在第一次受热弯曲部位稍偏左或稍偏右处进行第二次加热弯曲，如此第三次、第四次加热弯曲，直至变成所需的角度为至。弯管好坏的比较（见图2—16）。

4）制备毛细管和滴管 第一步，烧管。拉细玻璃管时，加热玻璃管的方法与弯玻璃管时基本一样，不过要烧得时间长一些，玻璃管软化程度更大一些，烧至红黄色。 图2—16 弯管好坏的比较和分析 第二，拉管。待玻璃管烧成红黄色软化以后，取出火焰，两手顺着水平方向边拉边旋转玻璃管（见图2—17），拉到所需要的细度时，一手持玻璃管向下垂一会儿。冷却后，按需要长短截断，形成两个尖嘴管。

如果要求细管部分具有一定的厚度，应在加热过程中当玻璃管变软后，将其轻缓向中间挤压，减短它的长度，使管壁增厚，然后按上述方法拉细。 图2—17 拉管方法和拉管好坏比较 第三步，制滴管的扩口。将未拉细的另一端玻璃管口以40°角斜插入火焰中加热，并不断转动。

待管口灼烧至红热后，用金属锉刀柄斜放入管口内迅速而均匀地旋转（见图2—18），将其管口扩开。 另一扩口的方法是待管口烧至稍软化后，将玻璃管口垂直放在石棉网上，轻轻向下按一下，将其管口扩开。冷却后，安上胶头即成滴管。 3．塞子与塞子钻孔 容器上常用的塞子有软木塞、橡皮塞和玻璃磨口塞。 软木塞易被酸或碱腐蚀，但与有机物的作用较小。

橡皮塞可以把容器塞得很严密，但对装有机溶剂和强酸的容器并不适用。相反，盛碱性物质的容器常用橡皮塞。玻璃磨口塞不仅能把容器塞得紧密，且除氢氟酸和碱性物质外，可作为盛装一切液体或固体容器的塞子。 为了能在塞子上装置玻璃管、温度计等，塞子需预先钻孔。如果是软木塞可先经压塞机（见图2—19）压紧，或用木板在桌子上碾压（图2—20），以防钻孔时塞子开裂。

图2—19 压塞机 图2—20 将软木塞放在桌子上碾压 图2—21 钻孔器 常用的钻孔器是一组直径不同的金属管（见图2—21）。它的一端有柄，另一端很锋利，可用来钻孔。另外还有一根带柄的铁条在钻孔器金属管的最内层管中，称为捅条，用来捅出钻孔时嵌入钻孔器中的橡皮或软木。 图2—19 压塞机 图2—20 将软木塞放在桌子上碾压 图2—21 钻孔器 （1）塞子大小的选择塞子的大小应与仪器的口径相适合，塞子塞进瓶口或仪器口的部分不能少于塞子本身高度的1/2，也不能多于2/3，如图2—22。

（2）钻孔器大小的选择选择一个比要插入橡皮塞的玻璃管口径略粗一点的钻孔器，因为橡皮塞有弹性，孔道钻成后由于收缩而使孔径变小。 不正确 正确 不正确 图2—22 塞子大小的选取 （2）钻孔器大小的选择选择一个比要插入橡皮塞的玻璃管口径略粗一点的钻孔器，因为橡皮塞有弹性，孔道钻成后由于收缩而使孔径变小。 （3）钻孔的方法如图2—23 所示，将塞子小头朝上平放在实验台上的一块垫板上（避免钻坏台面），左手用力按住塞子，不得移动，右手握住钻孔器的手柄，并在钻孔器前端涂点甘油或水。将钻孔器按在选定的位置上，沿一个方向，一面旋转一面用力向下钻动。钻孔器要垂直于塞子的面上，不能左右摆动，更不能倾斜，以免把孔钻斜。

钻至深度约达塞子高度一半时，反方向旋转并拔出钻孔器，用带柄捅条捅出嵌入钻孔器中橡皮或软木。然后调换塞子大头，对准原孔的方位，按同样的方法钻孔，直到两端的圆孔贯穿为止；也可以不调换塞子的方位，仍按原孔直接钻通到垫板上为止。拔出钻孔器，再捅出钻孔器内嵌入的橡皮或软木。 孔钻好以后，检查孔道是否合适，如果选用的玻璃管可以毫不费力地插入塞孔里，说明塞孔太大，塞孔和玻璃管之间不够严密，塞子不能使用。若塞孔略小或不光滑，可用圆锉适当修整。 图2—23 钻孔方法

4）玻璃导管与塞子的连接将选定的玻璃导管插入并穿 过已钻孔的塞子，一定要使所插入导管与塞孔严密套接。先用右手拿住导管靠近管口的部位，并用少许甘油或水将管口润湿（见图2—24（a）），然后左手拿住塞子，将导管口略插入塞子，再用柔力慢慢地将导管转动着逐渐旋转进入塞子（见图2—24（b）），并穿过塞孔至所需的长度为止。也可以用布包住导管，将导管旋入塞孔（见图2—24（c））。如果用力过猛或手持玻璃导管离塞子太远，都有可能将玻璃导管折断，刺伤手掌。温度计插入塞孔的操作方法与上述一样，但开始插入时，要特别小心以防温度计的水银球破裂。

4．实验用具的制作 （1）小试管的玻璃棒切取18 cm 长的小玻璃棒，将中部置火焰上加热，拉细到直径约为1.5 mm 为止。冷却后用三角锉刀在细处切断，并将断处熔成小球，将玻璃棒另一端熔光，冷却，洗净后便可使用（见图2—25）。 图2—25 小玻璃棒 图2—26 滴管 （2）乳头滴管切取26cm 长（内径约5 mm）的玻璃管，将中部置火焰上加热，拉细玻璃管。要求玻璃管细部的内径为1.5 mm，毛细管长约7 cm，切断并将口熔光。把尖嘴管的另一端加热至发软，然后在石棉网上压一下，使管口外卷，冷却后，套上橡胶乳头即制成乳头滴管（见图 2）。

3）洗瓶准备500 mL 聚氯乙烯塑料瓶一个，适合塑料瓶瓶口大小的橡皮塞一个，33 cm 长玻璃管一根（两端熔光）。 a．按前面介绍的塞子钻孔的操作方法，将橡皮塞钻孔。 b．按图2—27 的形状，依次将33 cm 长的玻璃管一端5 cm 处在酒精喷灯上加热后拉一尖嘴，弯成60°角，插入橡皮塞塞孔后，再将另一端弯成120°角（注意两个弯角的方向），即配制成一个洗瓶。图2—27 洗瓶。

三、注意事项 1．切割玻璃管、玻璃棒时要防止划破手。 2．使用酒精喷灯前，必须先准备一块湿抹布备用。 3．灼热的玻璃管、玻璃棒，要按先后顺放在石棉网上冷却，切不可直接放在实验台上，防止烧焦台面；未冷却之前，也不要用手去摸，防止烫伤手。 4．装配洗瓶时，拉好玻璃管尖嘴，弯好60 度角后，先装橡皮塞，再弯120 度角，并且注意60 度角与120 度角在同一方向同一平面上。

四、思考题 1. 酒精灯和酒精喷灯的使用过程中，应注意哪些安全问题？ 2. 在加工玻璃管时，应注意哪些安全问题？ 3. 切割玻璃管（棒）时，应怎样正确操作？ 4. 塞子钻孔时，应如何选择钻孔器的大小？