Аппарат Киппа представляет собой прибор, позволяющий получить газы. Он широко применяется в различных лабораторных исследованиях, причем в лабораториях химики предпочитают использовать баллоны как источники газов. Это удобнее и безопаснее, поскольку в случае неправильной эксплуатации прибора Киппа при получении водорода и горючих газов есть вероятность взрывов.
Как работает?
Аппарат Киппа работает по простой схеме, например, если нужно получить водород. На дно среднего по размерам резервуара укладывается решетка с гранулами цинка. В него наливается соляная или серная кислота. Если кран на трубке, отводящей газы, закрыт, кислота будет находиться в верхней воронке и нижнем резервуаре.
При открывании крана кислота начинает вытекать из воронки и заполнять собой нижнюю часть второго резервуара. В результате реакции с цинком происходит выделение водорода. Такой опыт часто проводится на уроке химии. После окончания эксперимента кран закрывают, соответственно, водород уже не выходит из аппарата.
АППАРАТ КИППА В АКВАРИУМЕ. КАК СДЕЛАТЬ И ЕСТЬ ЛИ СМЫСЛ?
Из чего состоит?
Современный аппарат Киппа – это два равных по объему резервуара с пластиковой трубкой, которая входит в горло бутылки. Она с обеих сторон плотно закрыта пластиковыми пробками, благодаря чему обеспечивается герметичность. Верхняя часть трубки оснащена вклеенным штуцером, с помощью которого можно отводить углекислый газ.
Еще ниже трубка имеет пробку от бутыли, а герметичность достигается за счет того, что используется специальное кольцо из резины или силикона. Под пробкой проделан широкий вырез, куда загружается мел или известняк. Чтобы кислота и эти вещества хорошо взаимодействовали, трубка перфорирована отверстиями, обеспечивающими свободный контакт веществ. Еще одна трубка, проходящая через обе пробки, нужна для того, чтобы нейтрализовывать пары кислоты в отходящем газе.
Как получить углекислый газ?
Очень часто используется аппарат Киппа для подачи СО2. а также для получения углекислого газа. Для этого используются как раз мел и уксусная кислота. Мел должен быть виде кусочков, а не пыли. Аппарат следует залить слабым раствором уксусной кислоты, в трубку сверху загружается мел, после чего саму трубку вставляют внутрь бутылки.
Так происходит выделение СО2. Отводится он через штуцер, после чего проходит через содовый раствор и подается в аквариум. На выходе трубки можно поставить обратный клапан. То есть аппарат Киппа работает так, чтобы постоянно поддерживать постоянное давление газа, которое зависит в том числе и от глубины погружения в емкость распылителя.
Где найти?
Многие умельцы предпочитают собрать этот агрегат своими руками, тем более что сделать это не так трудно, как кажется. В то же время в магазинах продается специальный аппарат Киппа для аквариума, с помощью которого вырабатывается углекислый газ и поддерживается давление на автоматическом уровне. Сама простая модель прибора включает в себя две пробки со штуцерами, манометр, игольчатый пневмодроссель и акриловые трубочки.
#17 Аппарат Киппа своими руками. Kipp’s apparatus DIY.
Скорость протекания химической реакции будет зависеть от того, сколько содержится кальция в меле или известняке, его плотности и пористости. Именно поэтому сначала следует подобрать на небольшой объем воды концентрацию кислоты: газ должен выделяться в небольшом количестве, а вот вспенивания или бурления быть не должно. Если реакция протекает медленно и нужное количество газа не вырабатывается, стоит пересобрать агрегат и использовать бутылки большего объема. А вот концентрацию кислоты увеличивать не стоит, поскольку она может вследствие этого слишком быстро нейтрализовываться.
В целом прибор стоит недорого, поскольку реактивы в виде мела и кислоты стоят достаточно дешево. Да и сам аппарат весьма прост. Единственная проблема может возникнуть со сборкой – ее нужно выполнять аккуратно и тщательно, чтобы достичь надежности и герметичности соединения.
Источник: fb.ru
Аппарат Киппа в новом исполнении
Собственно аппарат Киппа в применении к подачи СО2 в аквариум известен давно. Но такое решение встретил впервые. Емкости с реагентами распологаются на одном уровне, и саморегулировка осуществляется с помощью двух обратных клапанов.
Оригинальная конструкция по-видимому эта: http://www.forum.aqu. (пост Ю.В. » 29 сен 2010, 23:02)
Конкретные примеры тут: http://www.aquaforum.
Ну и мое скромное исполнение и тестирование:
Тестирую 18 часов. Стабильность хорошая, выставил 1 пуз/сек, за 18ч расход не изменился. Теоретические расчеты производительности пока совпадают с опытом: объем пузырька измерил методом вытеснения воды из 2мл шприца, за 18 часов суммарный объем СО2 получился около 1 литра, объем раствора лимонной кислоты уменьшился примерно на 1/10, то есть одна заправка (50г лим+60г соды) как раз даст около 10 литров СО2, как и рассчитывалось.
Изменено 12.2.11 автор Slavkin
Изменено 12.2.11 автор Slavkin
2011-02-12 12/02/2011 12:25:49
#1352754
Нравится Gleb, alexxxx, SilentHunt, snakebig, AquaCross и еще 2 пользователям
8869 3534
Подольск
8 час.
Делал я это чудо. В оригинале описания много чего обещается, на практике не надёжно и не долго. Тут самое главное — герметизация, качественные обратные клапаны, подбор реагентов. Если делать в промышленных условиях, тогда дело того стоит, а так одно расстройство, много проще огнетушитель с гайкой в ручке.
Если уж хочется простого и надёжного, то это уксус в бутылке и на леске кусок мрамора.Вытащил, опустил. Или капельница: в кислоту капать раствор соды.
2011-02-12 12/02/2011 14:17:37
#1352851
674 186
Новосибирск
7 года
сообщение Hedin
Тут самое главное — герметизация, качественные обратные клапаны, подбор реагентов.
Ага, согласен по клапанам. Обратные клапаны тоже вызывают настороженность, так как это ключевой элемент, но цена вопроса невилика, можно найти качественные. Герметизация это дело правильно заточенных рук, тут проблема индивидуальная. С реагентами как раз все просто — лимонная кислота и пищевая сода они и в африке те же, вряд ли заметно отличаются в разных партиях, концентрации проверены в работе, допуск по ним довольно большой.
Буду благодарен, если Вы про свой опыт напишите, в чем ненадежность и какая недолгость?
Изменено 12.2.11 автор Slavkin
2011-02-12 12/02/2011 14:42:57
#1352867
674 186
Новосибирск
7 года
Поднимаю свою старую тему.
Сделал новую версию генератора СО2. Отказался от использования обратных клапанов, как не очень надежных элементов. И без них установка работает замечательно, по крайней мере при моих требованиях к подаче газа 0,5-1 пуз/сек. Генератор работает две недели без проблем. Давление контролируется манометром с точностью до сотых долей атмосферы.
Колебания давления в течении дня несколько сотых, в течении двух недель — около одной десятой атм. Очень хороший результат.
Конструкция установки наверное понятна по схеме и фото. На шланг, опущенный в раствор соды надет обрезок 5-мл шприца без поршня, который играет роль обратных клапанов — выравнивает давление в бутылках. Регулировка подачи пневмодросселем, отключение на ночь ЭМ-клапаном.
Подробнее можно почитать тут http://www.forum.aqu.
ЗЫ: баллон с редуктором поменял на удобрения
Изменено 17.12.11 автор Slavkin
2011-12-17 17/12/2011 10:24:41
#1533364
8869 3534
Подольск
8 час.
Я баловался со всеми вариантами. Рабочим оказался пробный экземпляр бесклапанной системы.
Проработал 3 недели на рябину. После перезарядки лопнула крышка по кругу. Все дальнейшие попытки закончились тем, что на третий день система идёт в разнос. Делал отверстия в стаканчике на высоте 3 мм, в дне — результат неизменен.
Самое вероятное — плохая работа краника из зажигалки.
Рискну последний раз с Вашим вариантом. На всякий случай спрошу и здесь: запуск производите сжатием содовой бутылки? Какая длина шприца? На что она влияет?
ЗЫ. При всём моём уважении, авторы ушли в запредел. Простая конструкция превращается в синхрофазотрон. Между тем, брага всё же остаётся самым простым и легко повторяемым способом добычи со2.
Изменено 17.12.11 автор Hedin
2011-12-17 17/12/2011 11:03:40
#1533375
674 186
Новосибирск
7 года
Длина обрезка шприца у меня 3,5 см. Никак не рассчитывал длину, просто взял свою клапанную систему (этот обрезок шприца там и стоял), выбросил клапаны и один из шлангов. По интуиции чем больше расход газа, тем больше нужен объем наконечника-шприца.
Я не пробовал бесклапанный вариант в том виде, в котором его предлагают авторы (с сухой содой), не верится в его стабильность, да и засовывать стаканчики с дырками в бутылку это не моё.
Установка с клапанами работала с февраля по декабрь, но приходилось периодически (раз в 1-2-3 дня) подкачивать бутылки — давление падало. Выкинул клапаны и стало нормально работать.
Попробуйте, может в моем варианте повезет Лучше конечно поставить манометр, тогда если будет постоянное повышение давления, можно заглушить реакцию, не дожидаясь срыва крышек/шлангов.
ЗЫ: у браги одно существенное достоинство — не нужен кран регулировки. Подаем в колокол и все работает. С лимонно-содовым генератором для стабильной работы нужно давление 1-1,5 атм, а значит регулировочный кран (пневмодроссель). Но минусов у браги увы много.
Изменено 17.12.11 автор Slavkin
2011-12-17 17/12/2011 11:25:20
#1533378
8869 3534
Подольск
8 час.
Да, спасибо. Буду пробовать. Просто интересно.
Авторы не учитывают возможностей людей и наличие материалов. Теже капельницы кое где продают только по рецептам, отверстия в крышках надо сверлить в станке, крышки и бутылки делают тоже из разного пластика и т.д. Я как то перепробовал в магазине 10 штук клапанов и ни одного пригодного.Реакция продавцов была жуткой!
А вот китайцы молодцы! Таки начали выпускать серийно и на профессиональном уровне.На наши деньги вроде бы 250 рублей.Это комплект из крышек, трубок, клапанов, краника
2011-12-17 17/12/2011 21:49:30
#1533690
8869 3534
Подольск
8 час.
И так, выношу Вам свою личную благодарность . Эксперимент удался на все 100 ! Газ подаётся, кислота не кончается, проблем не возникло за 4 дня никаких.
Будем дальше посмотреть.
Вот только я в качестве реагентов применил что под руку попалось. Какая то техническая сода взята у уборщицы, электролит у автослесаря. Налито и насыпано «на глаз» . Вместо шприца обрезаный фильтр от капельницы.
2011-12-22 22/12/2011 20:15:55
#1536480
674 186
Новосибирск
7 года
Спасибо! Замечательно. Когда кислота в бутылке значительно израсходуется, желательно внимательнее наблюдать за установкой, так как может немного увеличится инерционность реакции и повыситься давление. У меня это повышение было пренебрежимо мало, около 0,1 атм, но неизвестно как это будет в случае других реактивов (не лим.кислоты и пищевой соды).
На 50г ЛК + 60г соды установка проработала идеально почти 3 недели. Сейчас перезарядил: 75г ЛК/100 мл воды + 100г соды/100 мл воды. Давление сделал 1,2 атм. Работает стабильно, расход 35-40 пуз/мин, диаметр пузырька около 4 мм. По расчетам должна проработать не меньше месяца.
Меня такой период перезарядок устраивает полностью.
ЗЫ: в своем первом посте заметил ошибку: «одна заправка (50г лим+60г соды) как раз даст около 10 литров СО2». По правильным расчетам будет не 10, а 17 литров СО2, и должно быть не (50+60), а (50+65)
Уравнения реакций и количества реагентов:
лим.кислота + сода = цитрат натрия + вода + углекислый газ
H3C6H5O7 + 3NaHCO3 = Na3C6H5O7 + 3H2O + 3CO2
H3C6H5O7 — 50 г
3NaHCO3 — 65 г
———————
3CO2 — 34 г = 17 литров
3H2O — 14 г
Na3C6H5O7 — 67 г
ЗЫ:ЗЫ: побочный продукт, остающийся в бутылке после окончания реакции цитрат натрия — абсолютно безвредное вещество (пищевая добавка Е331).
Изменено 24.12.11 автор Slavkin
Источник: www.aqa.ru
Генератор Славкина (Аппарат Киппа в новом исполнении)
Сталкиваясь, в очередной раз, с путаницей терминологий, спосабами изготовления, принципами работы решил сделать небольшое описание модернизированного аппарата Киппа для получения СО2. Данный агрегат придумал и протестировал наш коллега и друг Вячеслав из Новосибирска ака Slavkin. К сожалению он достаточно давно не появляется в аквариумном сообществе, поэтому, с его молчаливого согласия, позволю себе описать принцип работы и суть агрегата на этом форуме.
Как и любой механизм, отличающийся высокой надежностью, воплощает в себе основной принцип — простоту.
Принципиальная схема, как видно из рисунка, не имеет излишеств. Забор ЛК обычная трубка (желательно использовать толстостенные), для придания жесткости, можно, на кончик одеть пластиковый чехол от иголки шприца, что бы забирать кислоту до последней капли. Далее кислотная трубка соединена с другой бутылкой.
Конец кислотной трубки в содовой бутылке «оформлен» обрезком одноразового шприца. Данный шприц имеет насечки на той части, которая опущена в соду. Эти насечки имеют вид зигзага. Сделать можно ножницами. Объем шприца зависит от объёма бутылок с реактивами. Для 0.5 литровых бутылок это 5-10 мл.
Суть данного обрезка шприца — подача кислоты непосредственно к соде, в нижние слои, а вторая составляющая заменить собой тройник, который ставят в клапанных системах на трубку в содовой бутылке.
Для удобства запуска, автор предлагает вот такой «запальник».
Так же отрезок шприца или стаканчика от капельницы в который помещается 3 гр. соды, после чего бутылка наклоняется
Это дополнение облегчает запуск. Закрываем кран подачи газа в аквариум наклоняем бутылку и ждем реакции.
Важным замечанием тут является то, что трубка в кислотной бутылке, при этом, не должна касаться кислоты.
После того как «запал» прореагирует (15-20 минут) бутылки возвращаем в вертикальное положение, настраиваем количество пузырьков и первые несколько часов следим за работой.
Хотя я использовал метод «передавливания» ЛК в соду, при этом действовать нужно аккуратно, что бы, на начальном этапе не было бурной реакции.
Теперь, что касаемо дозировок:
ЛК 75 гр. растворить 100 мл. воды. 100 гр. соды залить водой что бы чуть покрывала соду (~25 мл. воды)
Однако мной были опробованы и двойные дозы от вышеназванных, система остаётся стабильной на всём протяжении работы.
СКВОЗНЯК ПОЛТИШОК МЕТР
МЕТР 2
Источник: aquastatus.ru