裝置氣密性檢查初探

黃 誠 李海忠 鮑 敏

（孝感高級中學 湖北 孝感 432000）

化學實驗中，裝置氣密性的檢查不僅是一個高考常考知識點，在生活生產中也有廣泛的應用。高考測試中要求學生簡答表述條理清晰、邏輯嚴謹、內容完整、要點明了。實際教學中發現大多數學生在作答此類簡答題時，極易犯漏掉結論，缺失關鍵操作，具體液面部位交代不清等錯誤。因而，該考點雖然考察內容較單一，歷年高考變化不多，卻是高考常錯、易丟分的知識點。在這里筆者做初步探討，以期起到拋磚引玉作用，引起更多同仁對這一問題作進一步的探討。

一、裝置氣密性檢查的實驗原理——氣壓差等于液壓差

裝置氣密性的檢查，簡單通俗的說就是檢查裝置是否漏氣。而氣體沒有顏色，無法很方便的直接觀察，于是，借助比較容易觀察的液體變化來間接觀察是否漏氣，其理論基礎就是：

P（裝置內氣體壓強）±P（液柱壓強）=P（大氣壓）。 可以簡化為 P1±P2=P0

一般實驗條件下，大氣壓視為定值，可以通過液柱穩定存在與否，即裝置內氣體壓強是否等于大氣壓來判斷裝置是否漏氣。若液柱穩定存在，即裝置內氣體壓強不等于大氣壓，則裝置不漏氣，裝置氣密性良好。若液柱不能穩定存在，即裝置內氣體壓強等于大氣壓，則裝置漏氣，裝置氣密性不好。

若學習過理想氣態方程的話，可以進一步由PV=nRT來進行理論上的討論。在相對密封的裝置中，當T一定、R為常數時，P受V和n的影響。

1.當n一定時，通過液柱產生壓強可以壓縮或拉伸V，進而可以改變裝置內氣體壓強P1，使得P1與大氣壓P0之間存在壓強差，其可以用液柱壓強P2來表現出來。

2.當n減少時，若V不變，則 P1會變小，使得 P1小于P0，其差值可以用P2來表現出來。

二、裝置氣密性檢查的的裝置特點——必有一個液封通道以便體現液柱存在

1.裝置的抽象特點

2.裝置的具體特點

（1）單一氣體通道型——高錳酸鉀受熱分解制取氧氣實驗

（2）多氣體通道——有長頸漏斗型

（3）多氣體通道——有分液漏斗型

三、操作及簡答的模式

1.操作要點

由此可見，德國法院認為對于“專門用于執行專利方法的產品”，適用默示許可理論而非權利用盡理論，因此專利權人可以在售出該產品時將這種默示許可通過許可協議的方式“明示化”。這樣在買方違反許可協議后，專利權人可主張其未獲得許可或撤銷專利許可而構成專利侵權。

首先必須形成密閉液封環境，要交代相關裝置中的活塞是否開關、止水夾是否夾持、導氣管是否液封等情況。否則后面說的再多也是無意義。然后通過加熱、冷卻、加液體等方式來改變裝置內氣壓，使其與大氣壓間產生氣壓差，該氣壓差最終由相關部位的液柱差來表現。

因此，最后必須交代清楚在什么位置形成，是那些部位間的液柱差，并且液柱差要穩定，即一段時間不變化，從而得出結論，裝置氣密性良好。

2.簡答抽象模式及要點

（1）交代要點

先要密封（關活塞、止水夾等），再來液封（插入液面下），接著改變條件（如加熱、冷卻、加液體等），要有現象說明通道是否通暢（如冒氣泡、液滴順利滴下等），接著停止改變條件，要有現象說明液柱穩定存在（如一段時間后，液柱差不變、液體不能滴下等），最后要交代結論，即裝置氣密性良好。

（2）表達模式

關閉其他通道，保留一個通道與大氣相通，該通道加入液體隔開裝置中氣體與大氣的聯系，采取一定方式，改變裝置內氣壓，使其與大氣壓間產生氣壓差，從而有液柱差出現，停止條件改變，一段時間后，液柱差不變，說明該裝置氣密性良好。

3.簡答具體模式及典型圖例

（1）單一氣體通道型——高錳酸鉀受熱分解制取氧氣實驗

此類裝置特點是將單一氣體通道插入水槽液面下，形成液封，為進一步實驗產生液柱差做準備。

連接好裝置后，將導管插入水槽液面下，微熱試管，水槽導管口有氣泡冒出，停止加熱，導管內倒吸會一段高出水槽液面的液柱，一段時間后，液柱無明顯變化，則說明裝置氣密性良好。

（2）多氣體通道——有長頸漏斗型

此類裝置特點是在長頸漏斗中加液體，在試管內形成液封，為進一步實驗產生液柱差做準備。

連接好裝置，在a處加一止水夾，夾緊止水夾。向長頸漏斗中加水至試管內形成液封，繼續加水至長頸漏斗內形成一段高出試管內液封液面的液柱，停止加水，一段時間后，長頸漏斗內液柱無明顯變化，說明裝置氣密性良好。

（3）多氣體通道——有分液漏斗型

此類裝置特點是可在兩處形成液封，因此，有兩種操作和簡答方式。

第一種：連接好裝置后，關閉分液漏斗活塞，間裝置右側的導管插入水槽液面下，微熱圓底燒瓶，水槽導管口有氣泡冒出，停止加熱，導管內倒吸會一段高出水槽液面的液柱，一段時間后，液柱無明顯變化，則說明裝置氣密性良好。

第二種：連接好裝置后，在B處加一止水夾，夾緊止水夾。向分液漏斗中加一定量的水，打開分液漏斗活塞，開始水能順利滴下，一段時間后分液漏斗中的水不再滴下，說明裝置氣密性良好。

四、生產生活中的應用

氣體密封性檢查不僅是教學重要知識，在日常生產生活中，如油田，化工，輸油，輸氣，水電，房屋節能，汽車，化工儀器，等方面也有及其廣泛和重要的應用。下面簡單就部分應用加以介紹。

建筑節能領域中，氣密性檢測可以告訴節能專家房子在特定時間中泄漏了多少空氣，在寒冷或炎熱的地方，室內都開著暖氣或冷氣，泄漏了的空氣量等于浪費了的暖氣或冷氣，保密性不好的房子等同浪費能源的房子，據歐美的一些研究指出，氣密性相對好的房屋，一般住戶可以節省5-35%的電費。

家電行業中，氣密性在空調散熱器、蒸發器、冷凝器、閥類、管路、接頭、冰箱、電慰斗、凈水器等方面有廣泛的應用。在工廠生產抽檢時，通過裝置氣密性的檢測，可以知道產品的質量，從而保證了使用的安全性等。

在水電，燃氣等方面，如煤氣表、煤氣爐、熱水器、燃氣灶、煤氣閥、水閥、輸水泵、輸水管、輸氣管路等。在通氣、通水前，先檢測相關管道的氣密性，可以避免在使用中意外事故的發生。

在石化、化工行業中，大量管道使用，在管道使用前、生產設備檢修期間都必須檢測管道的氣密性，防止石油、汽油、有毒氣體等的泄漏，防止重大事故的發生。

在航空航天領域，氣密性的檢測更是無比嚴格。比如大家熟知的神舟系列飛船，如果在太空中發生氣體泄漏，其嚴重的后果是可想而知。

總之，裝置氣密性的檢測，不僅與教師要規范、細致的教學，學生要嚴謹、完整的作答相關。也與每一個人的日常生產生活也有緊密的聯系。