Kémia és kémia № 8 2018
Ha hibát talál az oldalon, jelölje ki, majd nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt
Vákuumszűrés (berendezések és tartozékok)
Vákuumos szűréshez a legtöbb esetben vízsugáras szivattyút használ (ez egyben "vízsugár"). A vízsugár-pumpa alapelve a Bernoulli-törvényen alapul [1]. Ha a folyadék (vagy gáz) a csövön át mozog, Pascal törvénye már nem elégedett. A folyadék mozgása a cső belsejében lévő nyomás csökkenését eredményezi, és a nyomásesés nagyobb, annál nagyobb az áramlási sebesség.
Nem nehéz kitalálni, hogy ha a folyadék áramlási sebessége állandó és a cső keresztmetszete csökken, akkor a (lineáris) folyadéksebesség a csőben nőni fog, és a nyomás a cső belsejében egyre nagyobb lesz. Ennek eredményeként olyan sebességet lehet elérni, hogy a csőben a nyomás a légköri nyomás alatt marad.
Ha egy ilyen csőnek van egy oldalsó ágja (vagy sokkal kényelmesebb - gyűrű alakú rés) - a légkörbe szívja a levegőt. A csőbe bejutó levegőt a víz áramlása fogja el, és időközben a cső egyre több részébe szívja a légkört.
A vízsugár szivattyú hatása a Pascal törvényének egy mozgó folyadék megsértésére alapul
Más szavakkal, egy ilyen eszköz vákuumszivattyúként működik, levegővel (vagy más gázokkal vagy folyadékokkal) szívóban. Minél nagyobb a víz nyomása - annál erősebb a vákuum (azonos csőátmérővel). Van azonban egy korlátozás: a vízsugár szivattyújának vákuumát a szivattyúhoz adagolt telített vízgőz nyomás korlátozza; a víz hidegebb, annál mélyebb a vákuum elérése.
A vízsugaras szivattyúkat széles körben használják a kémiai laboratóriumokban. Nem rendelkeznek mozgó alkatrészekkel (kivéve a vizet), nem igényelnek fogyóeszközöket (például olajokat) és könnyen kezelhetők. Az üveges vízsugaras szivattyúk jó vákuumot adnak, de nagy hátrányuk van - gyakran megszakadnak, így a kémikusok nagyra értékelik a fém vízsugaras szivattyúkat - bronz vagy rozsdamentes acél. A műanyag szivattyúk nem annyira megbízhatóak.
Másrészt az üveges vízsugarak esetében vizuálisan megfigyelhető a szerkezet és a munka. A más anyagokból készült szivattyúk átlátszatlanok.
A vákuumszűréshez a vízsugaras szivattyú általában egy Bunsen-lombikhoz van csatlakoztatva, amelybe egy Buchner-tölcsért vagy egy Schott-tölcsért helyeznek be. A Buchner tölcsér kerámia tölcsér, lyukakkal, amelyre papírszűrőt helyeznek. A Schott szűrő egy üvegtölcsér, amelybe egy porózus üvegcsíkot forrasztanak.
A Buchner és a Chott szűrők különböző méretűek. A fényképek egy meglehetősen nagy Buechner tölcsért és Schott kis szűrőket mutatnak. A Chott szűrők a méret mellett a porozitásban is eltérőek.
A legtöbb nagy porózus szűrőn keresztül a víz szabad vákuum nélkül ásni (és vákuum alatt gyorsan áramlik). Finom pórusú szűrők esetén a víz még jó vákuum alatt is lassan csepegtet (a szűrési sebesség a szűrőterületen, a szűrt folyadék viszkozitásától és a szilárd részecskék eltömődésétől függ). A Buchner tölcsér esetében a szűrési sebességet a papírszűrő területének és sűrűségének határozza meg, amely a tölcsérbe kerül.
A szovjet gyártás vízsugaras szivattyúja
A fényképek két kapillárisot mutatnak be egymásba, a résbe, amelybe beleveti a levegőt
К1 A palack csapdába való használata (mint az ábrán) rossz ötlet: a palack nem tud ellenállni a jó vízsugár-szivattyú által létrehozott vákuumnak. Jobb, ha csapdát készítesz egy gömbölyű lombikból.
K2 Őszintén szólva, szinte soha, és nem láttam bárkit, akinek védelme volt a Bunsen lombikán. Maga bűnös. Azonban, tekintettel a kémia és kémikusok tudósítására, úgy tűnik számomra, hogy ez nem teljesen helyes. Ritkán felrobbannak, de ez megtörténik. A hosszú kémiai életem során két esetet láttam (számtalan számot nem számolva). Az első meglehetősen komikus, a szomszédom a laboratóriumban. A Bunsen-lombik vákuum alatt, ahogy elméletileg állítólag, egyszerűen összeomlott belül, anélkül, hogy repedt volna le a töredékekről. A komikus volt, hogy a „szakadár” is kialakult - repült és nekiment egy Büchner-tölcséren tochnehonko homlok ponyva ezen a ponton az izzó szomszéd. De a második ügy, amely már közvetlenül velem volt, sokkal rosszabbá válhat. Ez egy öt literes Bunsen lombik volt, egy literes tölcsérrel. A szűrés nagyon lassan ment, és az étkezőbe mentem. Amikor visszatértem találtam a laboratórium alapos vereséget: a megoldást a mennyezet (több mint három méter, az úton), törött cserépedények az asztalra körül, és ami még fontosabb, minta linóleum két töredék az asztalra. Tehát nem kellene, de így volt. Talán érdemes megemlíteni legalább az izzó védelmének szükségességét. Egy becsomagolt törölközőt vagy egy régi ruhát; nagyon kényelmes (de nem tudom, mennyire hatékony) az acetonból importált literes palackokból készült műanyag háló, stb.
römi
K2-1 Érdekes, de működik-e az ilyen védelem, ha alaposan be van csomagolva szalaggal? A Dewars esetében ezt a módszert leírták.
Ivan Nikolaevics
K2-2 A fürdőköpeny vagy a törölköző kellemetlen: nem látható, hogy mi történik a lombikban. A skótoknak meg kell akadályozniuk a töredékek szétszóródását, de úgy tűnik, hogy ez egyáltalán nem esztétikus. Setochka - a leginkább, de nem láttam ilyen reticulumokat, amelyek a Bunsen nagy lombikájára emelkedtek (és ezek a lombikok gyakran felrobbannak).
K2-3 A vákuumszűrés szórványosan zajlott le a tudatos élet során. Minden Bunsen lombikba, melyet foglalkozó legfeljebb 2 liter befogadó, általában tartott vákuum, és nem tört, de nem izzó 3-5 liter, és nem bírta - minden tört. Az abszorpció, valamint a biztonsági segítségével szovjet literes lombikba, amely a száraz reagensek (széles szájú) gumidugóval megfelelő átmérőjű (például dugók hiányos). Rendszeresen tartsa a vákuumot, bár nem erre van szánva.
antabu