ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Источники нагревания и-нагревающие приборы из "Техника лабораторной работы в органической химии" Наиболее распространенными операциями в химической лаборатории являются нагревание и охлаждение. Такие приемы работы, как растворение, высушивание, кристаллизация, перегонка, возгонка, определение температуры плавления, определение температуры кипения и др., в большинстве случаев требуют либо нагревания или охлаждения, либо того и другого. Многие реакции в органической химии проводятся при нагревании и притом при строго определенной температуре. Нередко реакцию следует вести при охлаждении во избежание слишком быстрого течения процесса и чрезмерного выделения тепла, а также в случае нестойкости участвующих в реакции или образующихся веществ. Охлаждение также целесообразно применять для увеличения растворимости газов в жидкости, для уменьшения летучести низкокипящих растворителей, для предохранения от деятельности микроорганизмов и ферментов. [c.9] Температурный режим проводимой реакции, как правило, является одним из важнейших условий, обеспечивающих достижение благоприятного результата. Поэтому очень важно, чтобы экспериментатор имел ясное представление об особенностях источников нагревания и охлаждения, о применяемых для этих целей приборах, о теплопроводности различных материалов, о теплоизоляции, об измерении и регулировании температуры и т. п. [c.9] В настоящей главе описываются только общие приемы нагревания и охлаждения, а также некоторые связанные с этими процессами вопросы. Приемы нагревания и охлаждения, необходимые в некоторых специальных случаях лабораторной работы, рассматриваются в других главах книги. [c.9] В лабораторных условиях для нагревания чаще всего пользуются пламенем светильного газа или электрическим током. [c.9] В некоторых лабораториях, например в лабораториях промышленные предприятий, иногда удобно применять водяной пар при атмосферном или повышенном давлении. Реже используют для нагревания горящий спирт или бензин. [c.9] При ПОМОЩИ паяльных горелок, где воздух под давлением подается в середину большого газового пламени, можно получать температуру 1750—1800° С. Если же вместо воздуха в паяльную горелку подавать под давлением кислород, то температура пламени может быть повышена до 2700° С. Температура пламени кислородно-ацетиленовых паяльных горелок достигает 3000° С. [c.12] Проскок пламени возникает в том случае, если скорость распространения пламени в среде газо-воздушной смеси по каким-либо причинам становится больше скорости движения самой газовоздушной смеси через выходное отверстие горелки. Скорость распространения пламени в газо-воздушной смеси, достигающая при комнатной температуре до 64 см в секунду, зависит от различных факторов. [c.12] Чаще всего проскок происходит при повышении содержания воздуха в смеси. В этом случае следует прежде всего закрыть газовый кран, чтобы потушить пламя, и затем отрегулировать горелку так, чтобы уменьшить доступ воздуха или соответственно увеличить приток газа. [c.12] Уменьшение диаметра отверстия, через которое выходит из горелки газо-воздушная смесь, также препятствует возникновению проскока пламени, так как при этом, с одной стороны, сильно увеличивается относительная теплоотдача, а с другой стороны, возрастает скорость движения газа. [c.13] В лабораториях, не имеющих возможности пользоваться промышленным светильным газом или электрообогревом, нередко применяют вместо газа карбюрированный воздух, т. е. воздух, насыщенный парами бензина, спирта или другого достаточно летучего горючего растворителя. Чаще всего для этой цели пользуются низкокипящими сортами бензина (табл. 1). [c.13] Карбюратор должен быть установлен в отдельном помещении с хорошей вентиляцией и с соблюдением всех противопожарных мероприятий. [c.14] При отсутствии в лаборатории газовой сети и невозможности организации карбюраторной установки можно применять спиртовые, или бензиновые, горелки, например горелку, изображенную на рис. 6. Спирт или бензин, поступающий в горелку 2 из резервуара 1, испаряется, пары смешиваются с воздухом и сгорают. Такие горелки довольно удобны и дают широкое некоптящее пламя. [c.14] Электрические нагревающие приборы также широко применяются в лабораториях. Для операций и приемов, связанных с процессами превращения или очистки органических веществ, чаще всего используются приборы, дающие температуру от 30 до 400°С, например термостаты, сушильные шкафы, плитки,fбaни. [c.14] Для работы при более высокой температуре, применяют электропечи трубчатые, тигельные, муфельные. [c.15] Количество тепла, выделяемого при прохождении электрического тока через какой-либо проводник (нагревающий элемент), определяется напряжением, сопротивлением проводника и продолжительностью процесса. Однако точное вычисление температуры, развиваемой электронагревающим прибором, в большинстве случаев практически невозможно. Следует, кроме того, учитывать, что эта температура в большой степени зависит от конструкции самого прибора. [c.15] Для регулирования степени нагрева можно пользоваться автотрансформаторами ЛАТР на 2 и 9 а. [c.15] В табл. 2 приведены некоторые данные, характеризующие материалы, применяемые для изготовления нагревающих элементов, и максимальная температура, допустимая при их использовании. [c.15] Из материалов, пригодных для нагревания до 1000—1100 °С, наибольшего внимания заслуживает нихром (хромоникель) различных марок, так как он доступен и весьма устойчив к окислению даже при предельной для него температуре. [c.15] Железо-хром-алюминиевые сплавы, к которым относятся фехраль и хромаль, обладают тем недостатком, что после нагревания они становятся хрупкими. Однако во многих случаях нагревающие элементы из этого материала находят успешное применение. [c.15] Вернуться к основной статье