Het toestel van Kipp is een klassiek laboratoriumapparaat waarmee op gecontroleerde wijze gassen kunnen worden gegenereerd door een vloeistof in contact te brengen met een vaste stof. De gasproductie start en stopt automatisch door de kraan te openen of te sluiten — zonder dat de reactie zelf onderbroken hoeft te worden. Dit maakt het toestel bijzonder geschikt voor schoollaboratoria en onderzoeksomgevingen waar kleine hoeveelheden gas op aanvraag nodig zijn. Dit artikel beschrijft de werking, de veiligheidsrisico’s, de meest gebruikte gascombinaties en de praktische toepassing.
Het toestel van Kipp bestaat uit drie bolvormige glasreservoirs die verticaal op elkaar zijn geplaatst en met elkaar verbonden zijn via een centraal buizenstelsel. Het onderste en bovenste reservoir bevatten de vloeistof (het reagens); het middelste reservoir bevat de vaste stof die met de vloeistof reageert.
Wanneer de kraan gesloten is, bouwt het gevormde gas druk op in het middelste reservoir. Deze overdruk duwt de vloeistof terug naar het onderste reservoir, zodat de vaste stof droogvalt en de reactie stopt. Zodra de kraan wordt geopend, daalt de druk, stroomt de vloeistof terug omhoog in contact met de vaste stof, en hervat de gasproductie onmiddellijk. De kraan regelt dus uitsluitend de afname van gas — niet de reactie zelf.
Dit principe maakt het toestel van Kipp tot een elegante maar ook potentieel gevaarlijke opstelling: de reactie is latent aanwezig zolang er vaste stof en vloeistof in het apparaat aanwezig zijn.
De gasuitgang van het toestel wordt via een geschikte slangverbinding (meestal siliconenslang of rubberen tubing) aangesloten op de rest van de proefopstelling. De volgorde van de aansluitingen bepaalt de kwaliteit en veiligheid van het geproduceerde gas. Een standaard aansluiting bestaat uit de volgende onderdelen in serie:
Gebruik voor de slangverbindingen geschikte opstelmateriaal en hulpstukken die bestand zijn tegen de gebruikte chemicaliën. Controleer vóór het gebruik of alle verbindingen gasdicht zijn. Een lek in de opstelling verhindert niet alleen de correcte werking van het drukregelmechanisme, maar kan ook leiden tot ongecontroleerde gasemissie in de ruimte.
Het grootste risico bij het toestel van Kipp is een ongecontroleerde gasproductie die niet meer te stoppen is. Dit kan optreden wanneer:
In al deze gevallen blijft de vloeistof in contact met de vaste stof en gaat de gasproductie ongestoord door. Bij gassen als waterstofsulfide (H₂S) of chloorwaterstof (HCl) kan dit leiden tot gevaarlijke concentraties in de ruimte. Werk daarom altijd in een goed geventileerde ruimte of in een zuurkast, en laat een gevuld toestel van Kipp nooit zonder toezicht.
Een veelgemaakte fout, vooral in schoolsituaties, is het gebruik van een te geconcentreerd zuur of base. De gevolgen hiervan zijn meervoudig:
Gebruik voor waterstofontwikkeling met zink doorgaans verdund zwavelzuur van 10–20% of zoutzuur van 10–15%. Voor waterstofsulfide met ijzersulfide volstaat verdund zoutzuur of zwavelzuur van 10%. Raadpleeg altijd het veiligheidsinformatieblad van de gebruikte vloeistof — zie ook het artikel over veiligheidsinformatiebladen.
Het toestel van Kipp is veelzijdig inzetbaar voor de productie van diverse gassen. Hieronder een overzicht van de meest gebruikte combinaties, de benodigde stoffen en de aandachtspunten per gas.
In het middelbaar en hoger onderwijs wordt het toestel van Kipp vrijwel uitsluitend gebruikt voor de productie van koolstofdioxide (met marmer en zoutzuur) en soms waterstof (met zink en zwavelzuur). De CO₂-variant is veilig, goed controleerbaar en geschikt voor practica over zuur-base-reacties, carbonaten en gasidentificatie. De waterstofvariant vereist extra aandacht voor ventilatie en het vermijden van ontstekingsbronnen, maar is uitstekend bruikbaar voor demonstraties van redoxreacties en gasidentificatie met de knalproef.
Voor het kwantitatief meten van de geproduceerde gasvolumes — bijvoorbeeld om reactiesnelheden of stoichiometrische verhoudingen vast te stellen — wordt het toestel van Kipp gecombineerd met een gasmeetspuit. Deze horizontaal opgestelde glazen precisiespuit met wrijvingsloze zuiger leest het gasvolume direct af in milliliter en is daarmee de klassieke partner voor reactiekinetiekexperimenten in het scheikundeonderwijs.
Meer informatie over veilig werken in het scheikundelokaal — inclusief de omgang met chemicaliën, gevaarssymbolen en noodprocedures — vindt u in het artikel over veilig werken in het scheikundelokaal. Voor een overzicht van het glaswerk en de apparatuur die in schoolpractica worden gebruikt, zie laboratoriumapparatuur voor scholen.
Voor een practicum over gasidentificatie en -eigenschappen, zie ook onze scheikunde- en natuurkundepractica.
Een toestel van Kipp mag nooit met vloeistof of vaste stof worden opgeslagen. Resten vloeistof blijven reageren met de vaste stof, ook al is de kraan gesloten — zeker als de korrelstructuur van de vaste stof is afgenomen. Reinig het toestel daarom altijd na gebruik.
Ga als volgt te werk:
Door de kraan te sluiten bouwt het gevormde gas overdruk op in het middelste reservoir. Deze druk duwt de vloeistof letterlijk terug naar het onderste reservoir, zodat de vaste stof droogvalt en de reactie stopt. De reactie is dus niet geëindigd — ze is alleen gepauzeerd. Zodra de kraan weer opengaat, stroomt de vloeistof terug en begint de gasproductie onmiddellijk opnieuw.
Als de kraan openblijft terwijl er geen gas meer wordt afgenomen, blijft de vloeistof in contact met de vaste stof en gaat de reactie ongestoord door. Er is geen automatisch stopmechanisme. Bij grote hoeveelheden vaste stof en vloeistof kan dit leiden tot een langdurige, ongecontroleerde gasproductie. Bij giftige gassen is dit een ernstig veiligheidsrisico. Laat een gevuld toestel van Kipp nooit zonder toezicht achter met een open kraan.
Een te hoge concentratie veroorzaakt een te snelle reactie met overmatige warmteontwikkeling, overdruk en het risico op glasbreuk. Bovendien wordt de vaste stof te snel aangetast, waardoor de korrelstructuur verdwijnt en het terugdrukprincipe niet meer werkt. Het toestel verliest dan zijn zelfregulerende werking en de gasproductie is niet meer te stoppen door de kraan te sluiten.
Elk gas heeft een karakteristieke identificatietest: waterstof geeft een knal bij aansteken (knalproef); koolstofdioxide troebelt kalkwater (Ca(OH)₂-oplossing); waterstofsulfide is herkenbaar aan de rotte-eierenlucht en verkleurt loodacetaatpapier zwart; chloorwaterstof ontkleurt blauw lakmoespapier en geeft witte dampen met ammoniak. Voer identificatietests altijd uit aan het einde van een buisje, nooit direct bij het toestel.
De aantoningstest voor waterstofsulfide verdient extra toelichting omdat hij in meerdere contexten terugkeert. Loodacetaatpapier (Pb(CH₃COO)₂-papier) reageert met H₂S tot loodsulfide (PbS), dat een onmiskenbare zwarte verkleuring geeft. Deze verkleuring treedt al op bij zeer lage concentraties, wat de test uiterst gevoelig maakt. Houd het papier in de gasstroom aan het einde van de afvoerbuis, nooit boven het toestel zelf. Een positieve reactie bevestigt de aanwezigheid van H₂S; de intensiteit van de verkleuring geeft een kwalitatieve indruk van de concentratie, maar is geen vervanging voor een gekalibreerde gasmeting.
Beide zijn gaswasflessen in technische zin, maar ze vervullen een andere functie in de opstelling. Een gaswasfles die vóór de proefopstelling staat, bevat doorgaans gedestilleerd water of een neutrale vloeistof en is bedoeld om meegesleurd zuurmist, vloeistofdruppels of vluchtige verontreinigingen uit het gasstroom te verwijderen — het gas wordt er gereinigd. Een absorptiefles aan het einde van de opstelling bevat een reactieve vloeistof, zoals natronloog (NaOH), en neutraliseert overtollig of ongebruikt gas voordat dit de ruimte bereikt. Bij giftige gassen zoals H₂S of SO₂ is een absorptiefles aan de uitgang niet optioneel, maar verplicht.
De H2S-methode is een klassieke techniek uit de kwalitatieve anorganische analyse waarmee metaalionen in een oplossing worden aangetoond en van elkaar gescheiden op basis van hun neiging om onder bepaalde omstandigheden moeilijk oplosbare sulfiden te vormen. Door waterstofsulfide in gecontroleerde dosering door een te onderzoeken zoutoplossing te leiden, slaan specifieke metaalionen neer als gekleurde sulfiden: koper(II) geeft een zwart neerslag (CuS), zink geeft wit (ZnS), mangaan lichtroze (MnS). De kleur en oplosbaarheid van het neerslag zijn diagnostisch voor de aanwezige kationen.
Het toestel van Kipp met ijzersulfide en verdund zoutzuur of zwavelzuur is de standaardopstelling om H₂S voor deze methode te leveren, omdat het een constante en regelbare gasstroom geeft zonder dat een externe gastoevoer nodig is. De gasstroom wordt via een invoerbuis in de zoutoplossing geleid; de hoeveelheid doorgeleide gas wordt geregeld door de kraan te openen of te sluiten. Gebruik bij deze toepassing altijd een zuurkast en een absorptiefles met natronloog aan de uitgang van de vloeistof, zodat overtollig H₂S niet in de ruimte vrijkomt.
De H2S-methode is in moderne laboratoria grotendeels vervangen door instrumentele technieken zoals massaspectrometrie en ionenchromatografie, maar blijft in het scheikundeonderwijs een waardevol practicum voor het aanleren van systematische ionenscreiding en neerslagreacties.
Nee. Waterstoffluoride (HF) en sterk basische oplossingen bij verhitting tasten glas aan. Voor deze combinaties is het toestel van Kipp ongeschikt. Gebruik in zulke gevallen apparatuur van PTFE of polypropyleen.
Dat hangt af van de hoeveelheid vaste stof, de concentratie van de vloeistof en de gasafname. Een standaard schooltoestel met marmer en 10% zoutzuur levert typisch tientallen minuten tot enkele uren gas bij normale afname. De vloeistof raakt geleidelijk uitgeput (de concentratie daalt) en de reactiesnelheid neemt af. Vervang de vloeistof wanneer de gasproductie merkbaar afneemt.
Ja. In de wetenschappelijke en technische literatuur worden beide aanduidingen door elkaar gebruikt: “toestel van Kipp” is de Nederlandse naam, terwijl “Kipp-generator” of “Kipp’s apparatus” in internationale contexten gangbaar is. Het apparaat werd in de negentiende eeuw ontwikkeld door de Nederlandse apotheker en instrumentenmaker Petrus Jacobus Kipp (1808–1864) en is sindsdien nauwelijks van ontwerp veranderd. Het principe — automatische gasproductie op aanvraag via drukregeling — maakt het toestel ook vandaag nog relevant in het onderwijs en eenvoudig laboratoriumwerk.
Meer informatie over aanverwante onderwerpen: ATEX in het laboratorium, slijpstuk glaswerk, gaschromatografie en etikettering van chemicaliën op school.
Bekijk het assortiment laboratoriumglaswerk en laboratoriumapparatuur van Labvakhandel, of neem contact op voor advies bij de samenstelling van uw laboratoriumopstelling.
Disclaimer: De informatie in dit artikel is bedoeld als algemene technische toelichting. Canidae Seal B.V. / Labvakhandel.nl aanvaardt geen aansprakelijkheid voor de toepassing van deze informatie in specifieke analytische, klinische of industriële situaties. Raadpleeg voor uw eigen toepassing altijd de geldende normen, vakliteratuur en de documentatie van fabrikant en apparatuur.
Inloggen
Wachtwoord vergeten
Account aanmaken
Uw winkelwagen is leeg.
