Химические устройства: аппарат Киппа
Сегодня мы поговорим о химическом приборе, который известен нам еще со школьной скамьи. Аппарат, служащий для получения газов, был создан голландским химиком Петером Якобом Киппом (1808–1864).
История этой разработки берет начало еще в XIX веке: в те времена сфера аналитической химии начинала стремительно набирать обороты. Причина этого заключалась в необходимости выявления фальсификации металлов. Для качественного определения ряда промышленно важных металлов (таких как сурьма, железо, олово, ртуть, мышьяк, свинец и др.) немецкий химик-аналитик Карл Ремигий Фрезениус (1818-1897) разработал простую и чёткую схему анализа катионов, разделив металлы по отношению к сероводороду на шесть аналитических групп. Отсутствие в те времена баллонов для накопления и хранения газа усложняло задачу, ведь это означало, что перед каждым анализом необходимо получать новую порцию сероводорода. В своей книге «Качественная аналитическая химия» Фрезениус приводил ряд установок, однако все они были сложны и громоздки с точки зрения сборки и техники эксперимента.

Карл Ремигий Фрезениус
Упростить процесс получения газов удалось в 1844 году голландскому химику и аптекарю Петеру Якобу Киппу (1808–1864).

Петер Якоб Кипп в кругу семьи
В ходе своей работы по определению содержания мышьяка в органах подопытных животных Кипп нередко сталкивался с трудностями осуществления реакции «мышьякового зеркала», где использовался газообразный водород. Помимо установок Фрезениуса, химики всего мира активно применяли прибор Марша, предназначенный для обнаружения мышьяка, однако в обоих случаях возникали проблемы, связанные со сложностью конструкции.

Прибор Марша. 1 – колба для проведения реакции восстановления, 2 – капельная воронка, 3 – хлоркальциевая трубка, 4 – восстановительная трубка
Тогда Кипп принял решение создать собственную установку и составил чертежи лабораторного аппарата, взяв за основу огниво Дёберейнера (водородное огниво), являющееся первой полноценной зажигалкой.

Огниво Дёберейнера
Для реализации своей идеи Кипп обратился за помощью к выдающемуся немецкому изобретателю и стеклодуву Генриху Вильгельму Гейслеру. Первый воплощенный в жизнь прототип оказался неудачным: аппарат был слишком хрупкий и неудобный в эксплуатации. Однако со второй попытки была получена та самая конструкция, которую можно встретить в лабораториях и по сей день.

Аппарат Киппа
Техника получения газов с помощью аппарата Киппа достаточно проста: в средний резервуар помещают гранулы твердого реактива (металл для получения водорода; пирит для получения сероводорода и так далее), затем через воронку в верхний отсек наливается раствор кислоты или другого реагента до тех пор, пока он не достигнет твердого вещества. В течение 5 минут газ, выделяемый в ходе реакции, полностью вытесняет воздух из резервуара, а при перекрывании крана давление газа заставляет жидкость из реакционного сосуда вернуться в воронку, что вызывает прекращение химической реакции. Открывание крана приводит к возобновлению реакции.

Аппарат Киппа, используемый для получения газообразного водорода
Успешная разработка побудила Киппа основать собственную фирму по продаже лабораторного оборудования «Kipp&Zonen». Она работает и активно развивается до сих пор, а на ее логотипе явно прослеживаются контуры того самого судьбоносного изобретения, напоминая миру о том, с чего все начиналось.

Логотип фирмы «Kipp&Zonen»
Текст: Таисия Козлова
Материал подготовлен ИОНХ РАН для Виртуального музея химии при грантовой поддержке Минобрнауки России
в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий» № 075-15-2024-508 от 02.05.2024
Следите за нашими публикациями в наших пабликах в VK, Телеграм, Дзен и ЖЖ.