防倒吸原理的合理解释

防倒吸原理的合理解释

山西长治学院附属太行中学关建江

我们的化学教师在讲有关气体收集时，往往会讲到尾气处理，这就涉及到一个防倒吸的问题，而老师们也会说到这样一个防倒吸的装置，如下图，并且会强调说这个防倒吸效果会很好。这种说法的解释是：当制气装置中的气体被吸收以后，内部的气压会急剧下降，这样装置内外就产生了压强差，水槽中的液体就会在大气压的作用下，沿着导管往上，但是由于水有一定的重力，当液体进入一定量时，就会在重力作用下不再上升，从而起到防倒吸的作用。但是经过我的分析认为，这样来解释此装置说它能防倒吸是不是有点不合理？众所周知，当产生的气体被液体吸收后，装置内外产生了压强差，由于压强差的存在，使得水槽中的液体往上升，那么液体所能上升的高度，只是和压强差的大小有关，而和导管的粗细无关，和导管的中部有没有这样一个膨大的装置也是无关的。我们可以做这样一个设想，如果我们所制备的气体是完全易溶于水槽中的液体的话，那么装置中的压强就会成为零，在外界大气压的作用下，若导管足够长，液体是水的话，它会上升十米之高，这和管子的粗细有什么关系呢？

但是如果里面的气体要是在被吸收液体中的溶解度不是很大时，这样子的一个装置还是可以起到一定的缓冲作用的。但是一根直玻璃导管足够了，不用搞这以复杂。类似的装置还有倒扣的漏斗。

综上所述，我认为，这样的装置防倒吸的原理是这样来解释比较合理一点：这样的装置应该是导管插入液面下的长度是很短的，当发生倒吸时，淹没导管的那部分水在大气的作用下进入到管中时，管外的液面就下降，当液面降到低于管子时，液面和管分离，就不会发生倒吸现象，其中的那个大肚子所起的作用就是起到了临时容纳液体的作用。也就是我们所说的缓冲。