玻璃棒

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一攪拌用玻璃棒。

玻璃棒化学实验中常見的實驗室設備之一,其原料由硼矽酸鹽英语Borosilicate glass玻璃製成,其外型比吸管稍長,厚度也比吸管稍厚,兩端外型為圓形末端。玻璃棒的功能有转移液体,搅拌化學物質,在过滤时起到引流的作用,或是可以做為簡易凸透鏡使用。

結構[编辑]

玻璃棒通常由派熱克斯玻璃製成,這類型的玻璃原材料為硼矽酸鹽英语Borosilicate glass,其長度通常在10至40厘米(3.9至15.7英寸)之間,厚度約為0.5厘米(0.2英寸)。在製造上,最先從一片薄玻璃切成較小的部分;接著將兩端區域透過火焰拋光英语Flame polishing使其圓滑,避免在使用過程中刮傷玻璃器皿表面,特別是玻璃器皿在加熱時,這些刮傷可能會導致裂縫產生。[1]在市面上也有其他形狀的玻璃棒,例如可用來打散沉積物的玻璃攪拌棒,這類型玻璃棒的其中之一端點外觀為平板型;或是將端點做成三角板型,使其外觀近似於澱帚英语Rubber policeman;亦或是圓餅型端點玻璃棒,可用於壓碎化學品。雖然玻璃棒的結構非常堅固,但在使用時仍需控制力道,否則容易造成斷裂。[2][3]

使用[编辑]

放置於燒杯中的玻璃棒。

玻璃棒通常用攪拌液體,混合物質用。在化學反應上,通常要透過攪拌才能進行,而玻璃棒為科學家提供可受控攪動的方式之一,並且不會直接與化學物質相互作用。[4]

玻璃棒有時可用作實驗技術的一部分,另如在傾析液體時,利用玻璃棒與玻璃器皿的接觸,有助於避免沉澱物附著在玻璃器皿側面,並且可引導上層液體流入目標器皿內。使用玻璃棒的另一個好處是可以更好地控制液體流速,這在移轉一些容易發生劇烈反應的化學物質時非常重要。此方法也可用於將大口燒瓶或燒杯中的液體倒入試管中。[5]

重結晶過程中,若將玻璃棒刮試管或燒杯內表面時,容易誘導結晶作用發生,另外在萃取過程中還可以打散乳濁液[6]建議每次使用玻璃棒後需進行清洗,避免在下次使用時污染化學品。通常可將玻璃棒放入盛滿清水的燒杯中並攪拌之,將附著的汙染物去除。[7]

物理實驗應用[编辑]

以下2種經典物理實驗皆以玻璃棒進行。

光折射實驗[编辑]

此實驗主要概念為向實驗者解釋光在不同液體中的折射率差異性;首先將玻璃棒放入盛有油和水的燒杯中,在水中一段的玻璃棒是可見的,因為玻璃與水對光的折射率不同,但在油中一段的玻璃棒卻消失了,這當中主要原因為玻璃與油的折射率非常相近,因此光線在穿過玻璃與油的界面時不會彎曲,進而降低折射現象。[8]

摩擦起電實驗[编辑]

玻璃棒可與其他物體透過表面摩擦方式,引發表面電荷轉移而產生帶電現象。在利用絲綢摩擦玻璃棒後,玻璃棒表面的電子會轉移至絲綢上,使絲綢帶負電荷,而玻璃棒帶正電荷。這種現象被稱為摩擦起電效應,可以用各種材料進行實驗,不過因玻璃棒和絲綢在生活上較易取得,所以在實驗上通常選擇這2種材料來驗證此效應。[9]

參見[编辑]

參考來源[编辑]

  1. ^ Henry Paul Talbot. An Introductory Course of Quantitative Chemical Analysis: With Explanatory Notes and Stoichiometrical Problems. 1897. 
  2. ^ MBL Stirring rod, glass with button and paddle ends. SciLabware. [2016-02-28]. 
  3. ^ 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]. 
  4. ^ Glass Stirring Rod. Bagot Pharmacy Supplies. [2015-07-10]. 
  5. ^ "Laboratory Techniques" (PDF). [2016-02-28]. 
  6. ^ Stir Rods. orgchemboulder. [2015-07-09]. 
  7. ^ Untitled. www.public.asu.edu. [2015-07-10]. 
  8. ^ Disappearing Glass Rods-You can make glass objects disappear.. Explo Ratorium. 1997-10-06 [2016-02-28]. 
  9. ^ PhysicsLAB: Electrostatics Fundamentals. dev.physicslab.org. [2016-02-28].