يعتبر حوض الهواء المضغوك اداة من أدوات مختبر الكيمياء التقليدية. فهو يوفر وسيلة مريحة لجمع عينات الغازات النقية المستخدمة في تجارب مختلفة، وكذلك يسمح بمعرفة ردود افعال الغازات الحجمية الناتجة عن عملية قياس الغاز وتوليده. هذه الأداة ستساعدك على تجهيز مختبرك العلمي الصغير لوحدك واو كان في بيتك.

سنوضح في هذا المقال كيفية صنع هذا الجهاز البسيط والذي يسمح لك بجمع عينات نقية من الغاز عبر الماء وكذا العديد من الغازات كثاني أكسيد الكربون، والأكسجين، وغاز الهيدروجين...

من الواضح انه بسيط التركيب والمعدات، وكل ما تحتاجه هو قنينة زجاجية مغلقة في حوض من الماء وقد استخلصت هذه الفكرة لصنع هكذا أجهزة من الرسوم التوضيحية المعروضة للعالم روبرت برنت في كتبه الكيميائية. اما طريقة تصميم الجسر والفتحة وادخال الوعاء فهي محلية الصنع ومبتكرة.

معظم القنينات الزجاجية لهذه الايام تستخدم اغطية بسيطة التركيب والتكوين كما هي ظاهرة في الصورة التالية.

قم أولا بقياس ابعاد الغطاء من الداخل ومن جميع أنحاء القطر الدائري وبين الانحناءات المصطنعة.

في مثالنا هذا، القطر الداخلي للغطاء هو 6.6 سـنتمتر وبين الجزأين المنحنيين 6.2865 سنتمتر.

قم برسم مخطط يشبه هذا يدويا. الدائرة التي في الوسط هو مقاس فوهة القنينة الزجاجية تقريبا بل وأكبر منه بقليل. يمكنك أيضا تحميله على صيغة pdf من خلال الرابط التالي:

الخطاطة

قم بطباعة المخطط الذي قمت به على ورقة كرتونية كاملة، كما في الصور المجاورة.

ملاحظة: يرجى تجاهل الخطين الاضافيين الذين يظهران في المخطط فهما ليس من التصميم الموجود ولكن يكونان دائما في الملفات على صيغة PDF الذي تم تحميله.

قم بلصق التصميم الورقي على الصفيحة المعدنية بإحكام وتطابق كبيرين كما هو موضح بالصور. اقطع الصفيحة المعدنية بقياس الورقة الكرتونية.

استخدم مثقب وقم بحفر مجموعة من الثقوب المتتالية والمتلاصقة في منطقة القطع لكي يتم فتحها فيما بعد. ويمكنك استخدام أي طريقة تعجبك أيضا.

استخدم كماشة لكي تفتح المنطقة الوسطى من القطع وتقطع الجسور الموجودة بين الثقوب المحفورة، كما هو موضح في صورتي هذه الخطوة.

استخدام القاضم اليدوي لكي تقوم بتقليم كامل منطقة الفتح. القاضم يعمل على ترك القطعة نظيفة نوعا ما ولكن قد تحتاج إلى متابعة مع المبرد لكي تتأكد من تنعيم كامل لمنطقة القضم كما هو موضح في صورتي هذه الخطوة.

 تأكد من اختبار قياس القنينة الزجاجية المستخدم مع القياس المقطوع حتى لا تترك حوافا يمكن ان تؤدي الى تسرب ويحدث ذلك فوضى عارمة.

هناك اربعة طيات او انحناءات لكي تشكل القالب المطلوب ويجب العمل من جهة الى الأخرى. ويجب من اجل كل ثنية او طية الانتباه الى التعليمات التالية:

1- ضع الصفيحة المعدنية بحيث تكون حافة المنضدة على خط الثني ثم قم بانحناء بحذر كبير.

2- يجب عليك الحرص على عدم تشويه القطع الحاصل في الصفيحة مسبقا بواسطة يديك اثناء الثني.

3- كن حذراً من حواف الصفيحة المعدنية فهي حادة جدا وقد تحتاج إلى ارتداء القفازات.

1- قم بتنظيف القالب المعدني من اي بقايا او زوائد عليه، ويمكنك ان تستخدم الكحول لإزالة أي بقايا ما زالت عالقة.

2- قم بتعبئة الحوض بالماء حتى مستوى اعمق قليلا من مستوى عنق الوعاء الزجاجي.

3- ثبت الجسر المعدني على الحوض كما يبدو في الصورة وانتبه الى انه يجب ان يكون الجسر مغمورا بالماء حتى مسافة 3 سم تقريبا، واذ لم يكن فقم بإضافة القليل من الماء.

4- يُغطس الوعاء الزجاجي بالماء ونقوم بتمييله قليلا ليُملئ قليلا بالماء ثم يترك عموديا ونهايته المفتوحة بالماء.

5- من دون رفع فتحة الوعاء الزجاجي فوق مستوى المياه، قم برفعه قليلا وتحريكه نحو الاعلى حتى يصبح المستوى السفلي للفتحة فوق مستوى الجسر مع بقاءه منغمسا في الماء. 

6- قم بربط الوعاء بفتحة الجسر ولاحظ انه بإنزال الوعاء يجب ان يبقى ممتلئا بالماء ولا يدخل الهواء اليه ولا يوجد اي اثر للفقاعات. عندها تكن فعلا قد اتقنت العمل ونجحت.

انظر للمقال التالي الذي بين لك كيفية استخدام هذه الأداة من أجل توليد غاز الأوكسيجين.

الطاقة - توليد غاز الأوكسيجين