El aparato de Kipp , también llamado generador Kipp , es un aparato diseñado para la preparación de pequeños volúmenes de gases . Fue inventado alrededor de 1844 por el farmacéutico holandés Petrus Jacobus Kipp y ampliamente utilizado en laboratorios químicos y para demostraciones en escuelas hasta la segunda mitad del siglo XX.
Posteriormente dejó de utilizarse, al menos en los laboratorios, porque la mayoría de los gases pasaron a estar disponibles en pequeños cilindros de gas . Estos gases industriales son mucho más puros y secos que los obtenidos inicialmente con un aparato Kipp sin procesamiento adicional.
El aparato suele estar hecho de vidrio , o a veces de polietileno , y consta de tres cámaras apiladas verticalmente, que se asemejan aproximadamente a un muñeco de nieve. La cámara superior se extiende hacia abajo como un tubo que pasa a través de la cámara intermedia hacia la cámara inferior. No existe un camino directo entre las cámaras media y superior, pero la cámara media está separada de la cámara inferior por una placa de retención, como una pieza cónica de vidrio con pequeños agujeros, que permite el paso de líquido y gas. El material sólido (por ejemplo, sulfuro de hierro) se coloca en la cámara intermedia en trozos suficientemente grandes para evitar que caigan a través de la placa de retención. El líquido, como por ejemplo un ácido, se vierte en la cámara superior. Aunque el ácido puede fluir libremente a través del tubo hacia la cámara inferior, la presión del gas contenido encima impide que suba allí, y que sólo puede salir del aparato mediante una llave de paso cerca de la parte superior de la cámara intermedia. . Esta llave de paso se puede abrir, inicialmente para permitir que el aire salga del aparato, permitiendo que el líquido en la cámara inferior suba a través de la placa de retención hacia la cámara intermedia y reaccione con el material sólido. De esta reacción se desprende gas, que puede extraerse a través de la llave de paso si se desea. Cuando se cierra la llave de paso, la presión del gas desprendido en la cámara intermedia aumenta y empuja el ácido de regreso a la cámara inferior, hasta que ya no está en contacto con el material sólido. En ese momento la reacción química se detiene, hasta que se vuelve a abrir la llave de paso y se extrae más gas.
Los generadores Kipp solo funcionan correctamente de la manera descrita si el material sólido es insoluble en el ácido, ya que de lo contrario el material disuelto continuaría desprendendo gas incluso después de que bajara el nivel. El gas producido a menudo requiere mayor purificación y/o secado, debido al contenido de vapor de agua y posiblemente niebla si la reacción es vigorosa.
Para un uso exitoso en un aparato de Kipp, el material sólido debe estar disponible en trozos lo suficientemente grandes como para permanecer en la placa de retención sin caer por sus orificios.
Generalmente, los gases ácidos débiles pueden liberarse de sus sales metálicas mediante ácidos diluidos y, a veces, solo con agua: [1]
Se puede utilizar una versión del aparato para la reacción entre dos precursores líquidos. Hay que añadir una trampa de mercurio como válvula de retención y el bulbo del medio se llena con un material poroso inerte, por ejemplo piedra pómez , sobre el que se deja caer uno de los precursores. [3]
El gas preparado suele ser impuro, contaminado con finos aerosoles de reactivos y vapor de agua. Es posible que sea necesario filtrar, lavar y secar los gases antes de su uso posterior.
El hidrógeno se puede lavar a partir de sulfano, arsina y oxígeno, burbujeando posteriormente a través de soluciones de acetato de plomo , nitrato de plata y ácido pirogálico alcalino . [4]
Los gases ácidos (p. ej., sulfuro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno, dióxido de azufre) se pueden secar con ácido sulfúrico concentrado o con pentóxido de fósforo . Los gases básicos (por ejemplo, amoníaco) se pueden secar con óxido de calcio , hidróxido de sodio o cal sodada .
La eliminación de los gases se puede realizar quemando los inflamables (monóxido de carbono, hidrógeno, hidrocarburos), absorbiéndolos en agua (amoniaco, sulfuro de hidrógeno, dióxido de azufre, cloro) o haciéndolos reaccionar con un reactivo adecuado. [2]
Existen muchas variantes del aparato de producción de gas. Algunos son adecuados para la producción de grandes cantidades de gases (Gay-Lussac y Verkhovsky), otros para cantidades más pequeñas (Kiryushkin, U-tube).
La lámpara de Döbereiner es un pequeño aparato de Kipp modificado para la producción de hidrógeno. El hidrógeno se conduce sobre un catalizador de esponja de platino , donde reacciona con el oxígeno del aire, calienta el catalizador y se enciende, produciendo una llama suave. Se comercializaba para encender fuegos y pipas. Se dice que en la década de 1820 se vendieron más de un millón de "yesqueros" ("Feuerzeug"). [5]
aparato de kipp.