玻璃棒
玻璃棒是化学实验中常见的实验室设备之一,其原料由硼硅酸盐玻璃制成,其外型比吸管稍长,厚度也比吸管稍厚,两端外型为圆形末端。玻璃棒的功能有转移液体,搅拌化学物质,在过滤时起到引流的作用,或是可以做为简易凸透镜使用。
结构
编辑玻璃棒通常由派热克斯玻璃制成,这类型的玻璃原材料为硼硅酸盐,其长度通常在10至40厘米(3.9至15.7英寸)之间,厚度约为0.5厘米(0.2英寸)。在制造上,最先从一片薄玻璃切成较小的部分;接着将两端区域透过火焰抛光使其圆滑,避免在使用过程中刮伤玻璃器皿表面,特别是玻璃器皿在加热时,这些刮伤可能会导致裂缝产生。[1]在市面上也有其他形状的玻璃棒,例如可用来打散沉积物的玻璃搅拌棒,这类型玻璃棒的其中之一端点外观为平板型;或是将端点做成三角板型,使其外观近似于淀帚;亦或是圆饼型端点玻璃棒,可用于压碎化学品。虽然玻璃棒的结构非常坚固,但在使用时仍需控制力道,否则容易造成断裂。[2][3]
使用
编辑玻璃棒通常用搅拌液体,混合物质用。在化学反应上,通常要透过搅拌才能进行,而玻璃棒为科学家提供可受控搅动的方式之一,并且不会直接与化学物质相互作用。[4]
玻璃棒有时可用作实验技术的一部分,另如在倾析液体时,利用玻璃棒与玻璃器皿的接触,有助于避免沉淀物附着在玻璃器皿侧面,并且可引导上层液体流入目标器皿内。使用玻璃棒的另一个好处是可以更好地控制液体流速,这在移转一些容易发生剧烈反应的化学物质时非常重要。此方法也可用于将烧瓶或烧杯中的液体倒入试管中。[5]
在重结晶过程中,若将玻璃棒刮试管或烧杯内表面时,容易诱导结晶作用发生,另外在萃取过程中还可以打散乳浊液。[6]建议每次使用玻璃棒后需进行清洗,避免在下次使用时污染化学品。通常可将玻璃棒放入盛满清水的烧杯中并搅拌之,将附着的污染物去除。[7]
物理实验应用
编辑以下2种经典物理实验皆以玻璃棒进行。
光折射实验
编辑此实验主要概念为向实验者解释光在不同液体中的折射率差异性;首先将玻璃棒放入盛有油和水的烧杯中,在水中一段的玻璃棒是可见的,因为玻璃与水对光的折射率不同,但在油中一段的玻璃棒却消失了,这当中主要原因为玻璃与油的折射率非常相近,因此光线在穿过玻璃与油的界面时不会弯曲,进而降低折射现象。[8]
摩擦起电实验
编辑玻璃棒可与其他物体透过表面摩擦方式,引发表面电荷转移而产生带电现象。在利用丝绸摩擦玻璃棒后,玻璃棒表面的电子会转移至丝绸上,使丝绸带负电荷,而玻璃棒带正电荷。这种现象被称为摩擦起电效应,可以用各种材料进行实验,不过因玻璃棒和丝绸在生活上较易取得,所以在实验上通常选择这2种材料来验证此效应。[9]
参见
编辑参考来源
编辑- ^ Henry Paul Talbot. An Introductory Course of Quantitative Chemical Analysis: With Explanatory Notes and Stoichiometrical Problems. Palala Press. 1897. ISBN 978-1357477103 (英语).
- ^ MBL Stirring rod, glass with button and paddle ends. SciLabware. [2016-02-28]. (原始内容存档于2019-07-29) (英语).
- ^ Nalgene 6169-0010 Stirring Rod and Rubber Policeman with Flat & Triangular Paddle Ends, Polypropylene, Length: 9.75-Inch, Thermo Scientific. Capitol Scientific. [2016-02-28]. (原始内容存档于2014-08-13) (英语).
- ^ Glass Stirring Rod. Bagot Pharmacy Supplies. [2015-07-10]. (原始内容存档于2017-04-24) (英语).
- ^ "Laboratory Techniques" (PDF). Geneva Area City Schools. [2016-02-28]. (原始内容存档 (PDF)于2016-03-05) (英语).
- ^ Stir Rods. orgchemboulder. [2015-07-09]. (原始内容存档于2017-04-22) (英语).
- ^ Untitled. Arizona State University. [2015-07-10]. (原始内容存档于2018-11-17) (英语).
- ^ Disappearing Glass Rods-You can make glass objects disappear.. Explo Ratorium. 1997-10-06 [2016-02-28]. (原始内容存档于2015-11-17) (英语).
- ^ PhysicsLAB: Electrostatics Fundamentals. dev.physicslab.org. [2016-02-28]. (原始内容存档于2019-06-06) (英语).