Kipa aparāts ir ierīce, kas ļauj iegūt gāzes. To plaši izmanto dažādos laboratorijas pētījumos, un laboratorijās ķīmiķi kā gāzu avotus izvēlas izmantot balonus. Tas ir ērtāk un drošāk, jo, nepareizi lietojot Kipp ierīci, rodas sprādziens, radot ūdeņradi un degošas gāzes.
Kā tas darbojas?
Kipa aparāts darbojas pēc vienkāršas shēmas, piemēram, ja nepieciešams iegūt ūdeņradi. Vidēja izmēra tvertnes apakšā tiek novietots režģis ar cinka granulām. Tajā ielej sālsskābi vai sērskābi. Ja dūmu caurules krāns ir aizvērts, skābe atradīsies augšējā piltuvē un apakšējā rezervuārā. Atverot jaucējkrānu, skābe sāk izplūst no piltuves un piepilda otrās tvertnes apakšējo daļu. Reakcijas rezultātā ar cinku izdalās ūdeņradis. Šāds eksperiments bieži tiek veikts ķīmijas stundā. Pēc eksperimenta beigām vārsts tiek aizvērts, attiecīgi ūdeņradis vairs neiziet no aparāta.
No kā tas ir izgatavots?
Mūsdienu Kipp aparāts sastāv no divām vienāda tilpuma tvertnēm ar plastmasucaurule, kas nonāk pudeles kaklā. Tas no abām pusēm noslēgts ar plastmasas aizbāžņiem, kas nodrošina hermētiskumu. Caurules augšējā daļa ir aprīkota ar līmētu veidgabalu, ar kuru var noņemt oglekļa dioksīdu. Vēl zemāk caurulei ir pudeles vāciņš, un hermētiskumu nodrošina tas, ka tiek izmantots īpašs gumijas vai silikona gredzens. Zem korķa izveidots plats izgriezums, kur iekrauts krīts vai kaļķakmens. Lai skābe un šīs vielas labi mijiedarbotos, caurule ir perforēta ar caurumiem, kas nodrošina vielu brīvu saskari. Lai neitralizētu skābes tvaikus izplūdes gāzēs, ir nepieciešama cita caurule, kas iet caur abiem aizbāžņiem.
Kā iegūt oglekļa dioksīdu?
Kipa aparātu bieži izmanto CO2 padevei. un arī oglekļa dioksīda ražošanai. Šim nolūkam tiek izmantots tikai krīts un etiķskābe. Krītam jābūt gabaliņu, nevis putekļu formā. Ierīce jāpiepilda ar vāju etiķskābes šķīdumu, no augšas mēģenē tiek ievietots krīts, pēc kura pati caurule tiek ievietota pudelē. Šādi tiek izlaists CO2. Tas tiek izvadīts caur veidgabalu, pēc tam tas iziet cauri sodas šķīdumam un tiek ievadīts akvārijā. Caurules izejā var uzstādīt pretvārstu. Tas ir, Kipp aparāts darbojas tā, lai pastāvīgi uzturētu nemainīgu gāzes spiedienu, kas ir atkarīgs arī no iegremdēšanas dziļuma atomizatora tvertnē.
Kur to atrast?
Daudzi amatnieki dod priekšroku šīs vienības montāžai ar savām rokām, tāpēcturklāt to izdarīt nav tik grūti, kā šķiet. Tajā pašā laikā veikalos tiek pārdots īpašs Kipp aparāts akvārijam, ar kura palīdzību tiek ražots oglekļa dioksīds un spiediens tiek uzturēts automātiskā līmenī. Ierīces vienkāršākajā modelī ir iekļauti divi spraudņi ar veidgabaliem, manometrs, adatas gaisa droseļvārsts un akrila caurules.
Ķīmiskās reakcijas ātrums būs atkarīgs no tā, cik daudz kalcija ir krītā vai kaļķakmenī, tā blīvuma un porainības. Tāpēc, pirmkārt, ir jāizvēlas skābes koncentrācija nelielam ūdens tilpumam: gāzei vajadzētu izdalīties nelielā daudzumā, bet nevajadzētu putot vai burbuļot. Ja reakcija norit lēni un neizdalās vajadzīgais gāzes daudzums, ir vērts agregātu salikt no jauna un izmantot lielākas pudeles. Bet skābes koncentrāciju nevajadzētu palielināt, jo rezultātā tā var pārāk ātri neitralizēt.
Kopumā ierīce ir lēta, jo reaģenti krīta un skābes veidā ir diezgan lēti. Un pati ierīce ir ļoti vienkārša. Vienīgā problēma var rasties ar montāžu - tā ir jāveic uzmanīgi un rūpīgi, lai panāktu uzticamu un ciešu savienojumu.
