Для чего используется делительная воронка
Разделительная воронка: характеристики, для чего и примеры
Содержание:
В воронка, груша или разделительный флакон Стеклянный материал, используемый при экстракции и разделении жидкостей. Его можно узнать по своеобразной форме перевернутого конуса. В лабораториях он остается неподвижным на железных кольцах, цепляющихся за универсальную опору.
Поскольку это делительная воронка, по определению, она должна обеспечивать разделение под действием силы тяжести и без смывания остальной смеси. Для этого обязательно (обычно) должна быть жидкая двухфазная система; то есть образованное двумя несмешивающимися жидкостями разной плотности.
Например, на изображении выше есть делительная воронка, поддерживаемая железным кольцом, края которого покрыты резиной. Внутри находится двухфазная смесь двух желтых жидкостей; хотя цвет более интенсивный в нижней фазе, чем в верхней фазе.
Благодаря этой воронке можно извлекать некоторые растворенные вещества или аналиты из проб воды или из растворов исследуемых проб (почвы, золы, растительных масс, топлива и т. Д.). Точно так же он служит для объяснения концепции распределения растворенного вещества между поверхностью раздела, образованной между двумя несмешивающимися растворителями.
Особенности разделительной воронки
Только на изображении выше показаны наиболее важные особенности делительной воронки. Учтите, что объем жидкой смеси намного меньше вместимости воронки. Фактически, всегда рекомендуется, чтобы экстракция не охватывала объемы, превышающие половину общего объема воронки.
Более подробно перебирая воронку, внизу у нас есть запорный кран (голубоватая нить), который позволяет жидкости стекать через горлышко стакана. Выше у нас горлышко воронки, закрытое пластиковой заглушкой; однако пробка также может быть стеклянной с притертой пломбой.
И запорный кран, и колпачок можно смазывать для обеспечения правильной работы. Ключ должен поворачиваться без особого труда, а также обеспечивать, чтобы при закрытии он не пропускал нижнюю жидкость. При этом пробка должна герметично закрываться, достаточно хорошо, чтобы при встряхивании воронки жидкость не выходила сверху.
Преимущество металлического кольца, покрытого резиной, заключается в том, что оно предотвращает появление царапин на стекле воронки при удерживании.
Для чего это?
Делительная воронка используется в принципе только для двух целей: для извлечения растворенных веществ из образцов без переноса других нежелательных растворенных веществ или непосредственно для разделения несмешивающихся жидкостей.
Методология обоих процессов сама по себе одинакова: жидкая смесь, предварительно полученная из образца, помещается внутрь делительной воронки и добавляется один или два растворителя. Это для того, чтобы создать легко разделяемую двухфазную систему.
Затем, разделив две жидкости и зная, что растворенное вещество или аналит более растворим в одной из двух фаз (более низкой или высокой), одну собирают, а другую выбрасывают. Нижняя фаза имеет более высокую плотность, так что она извлекается путем открытия запорного крана; в то время как верхняя фаза получается через горловину воронки путем снятия крышки.
Затем для интересующей фазы отбирают аликвоты для проведения хроматографического или спектроскопического анализа, подкисления, реакций осаждения или просто подвергают нагреванию для испарения растворителя и извлечения оставшегося твердого вещества: растворенного вещества (примеси).
Как использовать
Встряхивая воронку
Хотя точная методология варьируется в зависимости от анализа, образца, типа анализируемого вещества и используемых растворителей, способ использования делительной воронки почти всегда одинаков.
Удерживая воронку, аккуратно вставленную в железное кольцо, и убедившись, что запорный кран закрыт, приступайте к заполнению ее смесью, в которую были добавлены экстрагирующие растворители. Его накрывают и встряхивают, чтобы гарантировать взаимодействие растворенного вещества в смеси с растворителем, который мы хотим декантировать позже.
Во время перемешивания, которое обычно выполняется внутри вытяжного шкафа и путем многократного отклонения воронки от тела, важно открыть запорный кран, чтобы спустить внутреннее давление пара.
Это давление пара частично связано с тем, что экстракция обычно проводится с использованием очень летучих растворителей, поэтому высокое давление их паров может разорвать стекло воронки и травмировать тех, кто с ней работает.
Фазовое извлечение
Воронке дают отдохнуть, пока не появятся две четко определенные фазы. Если нас интересует нижняя фаза, открываем кран и собираем в емкость. Добавьте в воронку еще растворителя и повторите перемешивание, а затем снова выполните экстракцию. Таким образом мы обеспечиваем извлечение наибольшего количества растворенного вещества.
Между тем, если нас интересует верхняя фаза, мы отбрасываем нижнюю фазу, открывая запорный кран, а верхняя фаза декантируется через отверстие воронки. Нижнюю фазу возвращают в воронку, и к ней снова добавляют больше растворителя, чтобы повторить несколько экстракций.
Вкратце: его перемешивают, мы сбрасываем давление пара, оставляем в покое и декантируем. На интересующей стадии у нас будет растворенное вещество, извлеченное из пробы. Рекомендуется провести несколько экстракций небольшим количеством растворителя.
В следующем видео показан эксперимент с использованием делительной воронки:
Примеры использования
Некоторые общие примеры использования делительной воронки будут упомянуты ниже:
-Извлечение органических соединений, растворенных в воде, путем добавления органических и неполярных растворителей, что имеет большое значение для оценки качества воды или обнаружения источника загрязнения
-Разделить две несмешивающиеся жидкости в достаточных количествах, чтобы определить две фазы, а также добавить компонент для дестабилизации образовавшихся эмульсий.
-Водная экстракция йода дихлорметаном, это одна из самых распространенных практик в учебных лабораториях.
— Экстракции эссенций или масел для одновременного удаления содержащихся в них солей и других растворимых соединений в водной фазе (которая обычно является нижней фазой из-за ее более высокой плотности)
Ссылки
Кодекс Наполеона: предыстория, характеристики, цели
Чистые и прикладные исследования: характеристики, отличия, примеры
Делительная воронка ВД – одна из категорий стеклянной лабораторной посуды, при помощи которой можно разделять разнотипные (несмешивающиеся) жидкости, растворы, например, водные и углеводные смеси. Применяются для жидкостной экстракции.
Устройство
Делительные воронки состоят из таких элементов:
Отдельные разновидности делительных воронок могут быть оборудованы боковым краником для создания вакуума или спуска газа. Воронки могут поставляться со съемной терморубашкой, для охлаждения или подогрева реакционной смеси. Такие рубашки незаменимы для делений летучих жидких смесей.
Изготавливается из различных видов стекла, импортные аналоги делают из прочного боросиликатного стекла. Воронки должны соответствовать ГОСТу на стеклянную посуду.
Разновидности ВД
В зависимости от формы стеклянного сосуда воронки делят на:
Еще воронки делят по объему (50 мл – 2 и больше литров), типу стекла, из которого они изготовлены, термостойкости, по материалу краника и пробки, по наличию градуировки. Чем больше объем сосуда, тем тоньше стенки, самые востребованные объемы с толщиной стекла 5±2 мл.
Для быстрого спускания полученного слоя удобно брать воронки с углом 60°, длинным носиком со срезанным кончиком.
Для чего используется воронка?
Через верхний конус вносят разделяемую смесь, до 2/3 объема сосуда, лучше меньше, потом вносят подходящий растворитель, воронки плотно закрывают пробкой и старательно встряхивают. Внести жидкость или сухой реактив можно через обычную лабораторную воронку, которую вставить в верхний конус. Если заполнить сосуд почти до верха, провести полноценно перемешивание не получится.
Для водных растворов с низкой плотностью применяют такие растворители: бензол, диэтиловый или петролейный эфир, гексан. При использовании легколетучих и взрывоопасных растворителей работу проводят вдали от любых источников огня и только в вытяжном шкафу.
Воронка вставляется в штатив до полного, четкого разделения смеси. Делительные воронки большого объема помещают в кольца, нижнее используют для поддержки такого сосуда с жидкостью.
После отстаивания и разделения, нижнюю часть до границы растворов постепенно сливают через краник, а верхнюю – оставляют в сосуде и сливают позже (можно через верхний конус или через нижний кран). Расслоенная смесь – это растворы вещества в водном и органическом растворителях. Чтобы определиться, какой слой водный, достаточно пару капель поместить в дистиллированную воду. Если слой водный, капли исчезнут, растворятся. Иногда слои отличаются по концентрации, плотности, цвету.
Полученный водный слой снова помещают в воронку, и, добавив свежую порцию подходящего растворителя, снова проводят экстракцию, дублируя цикл, пока не получат в конце нужную степень извлечения конечного или основного вещества.
Полученные вытяжки избавляют от основной порции растворителя на осушителе (до полусуток под вытяжкой). Полученную смесь очищают фильтрованием, осушают на ротационном испарителе. Остаток очищают при помощи перекристаллизации, перегонки или возгонки.
Практичные советы
Для избегания заклинивания краника и пробки, на шлиф наносят очень тонкий слой спецсмазки, силикона, вазелина, чтобы при работе смазка не попала в реакционную смесь. Также нельзя допускать попадания кристаллов соли на шлиф, иначе пробка намертво приклеится к конусу.
Если при встряхивании определенной смеси получается стойкая эмульсия, то экстракцию проводят, не бурно встряхивая, а аккуратно перемешивая смесь круговыми движениями.
Способы борьбы с эмульсией
Эмульсия образуется, если слишком энергично встряхивать разделяемую смесь (такая мыльная пена образуется в водно-щелочных растворах). Причина возникновения эмульсии – частицы примесей, которые собираются между слоями. Также причиной может быть небольшая разница в плотности двух-трех слоев растворов. Еще выделяют слабое поверхностное натяжение на границе фаз.
Эмульсию можно заставить расслоиться либо очень длительным отстаиванием в штативе или, используя различные добавки, которые зависят от происходящей реакции и компонентов смеси.
Распространенные способы разделения эмульсии:
Применение
Область применения делительных воронок очень широкая, часто используют для нитрования, галогенирования, алкилирования. ацилирования окислительно-восстановительных процессов. Незаменимы в учебной, научной деятельности, для работы производственных лабораторий пищевых продуктов. Воронки цилиндрической формы прекрасно подходят для демонстрации цветных химических реакций в учебных заведениях.
ВД грушевидной формы будет удобны для:
Приобретение
Приобрести данный тип стеклянной лабораторной посуды можно разными путями:
Лабораторная посуда
Требования, которым должна соответствовать химическая посуда:
В данной статье мы классифицируем всю химическую посуду на три группы по ее назначению: мерная, немерная и специального применения.
Мерная химическая посуда
Мерная посуда имеет точную градуировку, нагреванию ее не подвергают.
Пипетки служат для отбора жидкостей (до 100 мл) и газов (от 100 мл)
Применяются для измерения точных объемов, титрования (метод количественного/качественного анализа в аналитической химии)
С помощью мерных колб, мензурок и цилиндров отмеривают и хранят определенные объемы жидкостей.
Немерная химическая посуда (общего назначения)
К такой химической посуде относятся изделия, многие из которых употребляются с нагревом: пробирки, стаканы, колбы (плоскодонные, круглодонные, конические), реторты.
Служат для переливания и фильтрования жидкостей. Делительные воронки применяются для разделения несмешивающихся жидкостей.
Сифон химический применяется для безопасного перекачивания жидких сред из бутылей, бочек, канистр. Особенно важен сифон в работе с агрессивными опасными химическими веществами.
Химическая капельница применяется для дозирования растворов и индикаторов.
Используются с целью взятия твердых и сыпучих веществ. Могут служить для перемешивания жидкостей.
Применяется для одновременного размещения и закрепления множества пробирок.
Химическая посуда специального назначения
Данная посуда отличается тем, что предназначена для какой-либо одной цели.
Круглодонная колба с отводом для вставки прямоточного холодильника. Используется для перегонки различных веществ.
Плоскодонная коническая колба, которая применяется для вакуумного фильтрования.
Применяется для фильтрования растворов при помощи фильтровальной бумаги под вакуумом.
Фильтр Шотта представляет собой стеклянную пористую пластинку. Фильтр Шотта используют в ходе вакуумного фильтрования.
Применяется для конденсирования паров и отвода образовавшегося конденсата из системы, сбор конденсата происходит в колбу-приемник.
Применяется для конденсирования паров и возврата конденсата в реакционную массу. Обычно устанавливается вертикально.
Конструктивный элемент химических приборов, чаще всего используется для соединения холодильника с приемником.
Используется в качестве приемника при перегонке. Одним из предназначений колбы Кьельдаля является определения азота в веществах по методу Кьельдаля.
Используется для частичной или полной конденсации паров жидкостей, которые разделяют перегонкой или ректификацией (разделение, основанное на многократной дистилляции.)
Толстостенный стеклянный сосуд, с пришлифованной крышкой, на дно которого помещают влагопоглощающее вещество, в результате чего в эксикаторе поддерживается влажность воздуха приблизительно равная нулю. Эксикатор используется для высушивания и хранения различных веществ.
Служат для очистки газов от механических примесей. Также хлоркальцевые трубки применяют для предохранения растворов от попадания в них воды и углекислого газа: с этой целью их заполняют нужным поглотителем.
Применяется для получения газов при действии на твердые вещества растворов кислот и щелочей.
Чашки для выпаривания используют для выпаривания (упаривания) растворов.
Применяется для измельчения твердых веществ.
Применяются для прокаливания веществ в печи.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Делительная воронка
Воронка — приспособление для наливания жидкостей.
Содержание
Простейшая воронка
Воронка — очень древнее приспособление. Когда-то воронки делали из дерева, бересты, обожжёной глины.
В средние века воронки начали делать из стекла, фарфора и металла, из жести, латуни.
С конца ХХ века широкое распространение нашли воронки из различных пластмасс, преимущественно из полиэтилена и полипропилена.
Лабораторные воронки
В лабораторной практике используют несколько видов «воронок», некоторые из которых внешне совсем не похожи на простую воронку.
Воронка Бюхнера
Предназначена для фильтрования под вакуумом, традиционно выполняется чаще всего из фарфора, реже — из металла или пластмасс. Верхняя часть воронки, в которую наливают жидкость, пористой или перфорированной перегородкой отделена от нижней части, к которой подведён вакуум. На перегородку может быть наложен съёмный слой фильтрующего материала — фильтровальная бумага, вата, трековый фильтр и т. п. материал.
Делительная воронка
Предназначена для разделения несмешивающихся жидкостей, по их плотности. Это сосуд, обычно стеклянный, имеющий в нижней части трубку с краном — для спуска более тяжёлых фракций жидкости.
См. также
Внешние ссылки
На английском языке
Полезное
Смотреть что такое «Делительная воронка» в других словарях:
делительная воронка — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN separately funnelseparating funnel … Справочник технического переводчика
делительная воронка — dalijamasis piltuvas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Indas nemaišiesiems skysčiams perskirti. atitikmenys: angl. separating funnel; separatory funnel vok. Scheidetrichter, m rus. делительная воронка, f pranc. entonnoir … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
делительная воронка — dalijamasis piltuvas statusas T sritis chemija apibrėžtis Indas nemaišiems skysčiams perskirti. atitikmenys: angl. separating funnel; separatory funnel rus. делительная воронка … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
делительная воронка — dalijamasis piltuvas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. separating funnel; separatory funnel vok. Scheidetrichter, m rus. делительная воронка, f pranc. entonnoir à séparation, m … Fizikos terminų žodynas
Воронка — У этого термина существуют и другие значения, см. Воронка (значения). Обычная кухонная воронка … Википедия
Воронка (хим.) — Обычная кухонная воронка Воронка приспособление для наливания жидкостей. Более сложные виды воронок используются в промышленности и в лабораторной технике для фильтрования, разделения жидкостей и других целей. Содержание 1 Простейшая воронка … Википедия
Воронка Бюхнера — Обычная кухонная воронка Воронка приспособление для наливания жидкостей. Более сложные виды воронок используются в промышленности и в лабораторной технике для фильтрования, разделения жидкостей и других целей. Содержание 1 Простейшая воронка … Википедия
Бром химический элемент — (Bromum; хим. форм. Br, атомный вес 80) неметаллический элемент, из группы галоидов, открытый в 1826 г. французским химиком Баларом в маточных растворах солей морской воды; название свое Б. получил от греческого слова Βρωμος зловоние.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Бром, химический элемент — (Bromum; хим. форм. Br, атомный вес 80) неметаллический элемент, из группы галоидов, открытый в 1826 г. французским химиком Баларом в маточных растворах солей морской воды; название свое Б. получил от греческого слова Βρωμος зловоние.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Воронка – прибор для переливания и фильтрования жидкости
Лабораторная посуда из стекла и ее применение
Одним из наиболее широко употребляемых предметов на лабораторной «кухне» является посуда из лабораторного стекла. Различия в характере протекания химических процессов в лаборатории, изменения условий и форма проведения экспериментов обусловили появление разнообразной посуды для работы с химическими реактивами.
Лабораторная посуда, видов и форм которой существует огромное количество, является, к сожалению, самым расходуемым прибором каждой лаборатории или исследовательского центра. Основой такого оборудования является стекло различной толщины и формы, которое часто бьется, поэтому забота о запасном количестве изделий – один из первоочередных вопросов. Без таких предметов как пипетки, чашка Петри, колба Бунзена, кувшины, стаканы, мерные цилиндры, мензурки, пробки, бюретки с краном не видит своей работы ни один лаборант или химик.
История возникновения простейшей воронки
Воронка – одно из древнейших приспособлений, которое использовалось еще среди племен Африки и Азии. Ее делали из природных материалов, таких как дерево, береста, а позже начали лепить из обожженной глины. Изготовление воронок из стекла, фарфора, металла, жести и латуни началось в средние века. В настоящее время широкое использование нашли воронки из различных видов пластмасс, в том числе из полипропилена и полиэтилена.
Современные лаборатории оснащены различными видами воронок, каждая из которых предназначена для определенных функций или работы с различными веществами. Существуют такие воронки капельные, которые внешне абсолютно не похожи на обычную воронку.
Виды воронок:
1. Одним из способов фильтрования и отделения осадка от жидкости является использование воронки Бюхнера. Это устройство, как правило, изготавливают из фарфора, иногда – из пластмассы или металла. Верхняя часть воронки разделена от нижней перфорированной или пористой перегородкой, к которой подведен вакуум. При работе отверстия перегородки закрывают ватой, трековым фильтром или фильтровальной бумагой. Как правило, на сетчатую перегородку кладут два кружка фильтровальной бумаги, причем их диаметр на 1 мм меньше диаметра используемой воронки. Воронку помещают в колбу Бюхнера на резиновой пробке.
2. Делительная воронка представляет собой удлиненный сосуд цилиндрической или грушевидной формы, который используется для разделения несмешивающихся жидкостей, как правило, по их плотности. В зависимости от формы делительные воронки могут быть:
— цилиндрические;
— конические;
— грушевидные;
— шаровидные;
— снабженные стеклянными спусковыми кранами.
Это лабораторное изделие изготавливается из стекла и комплектуется в нижней части трубкой с краном, которая служит для спуска более тяжелых фракций. Воронка может иметь шкалу ориентировочной вместимости.
3. Воронка капельная – один из наиболее широкоиспользуемых видов воронок. 
Предназначением воронки является постепенное равномерное добавление жидкости в колбу с реакционными растворами, смесью или другими химическими реактивами или веществами. Воронка имеет цилиндрическую форму, шкалу деления, внизу прикрепляется стеклянный кран. Она часто применяется как элемент лабораторного оборудования или прибора, прочно закрепляемый в колбе или штативе.
Нужно лабораторное оборудование в Москве?
«Прайм Кемикалс Групп» – выгодное предложение покупки!
В современных промышленных, медицинских (эпидемиологических и аптечных) лабораториях широко применяется лабораторная посуда из стекла и другие виды лабораторного оборудования при работе с химическими реактивами, смесями, веществами для производства различных химических материалов, а также при проведении всевозможных анализов, тестов и исследований.
В нашем интернет-магазине лабораторное оборудование и приборы представлены в широком ассортименте, среди которых вы сможете найти именно те, которые нужны вам для работы или производства.
Магазин химических реактивов в Москве розница «Prime Chemicals Group» – это широкий выбор лабораторного оборудования и химических реактивов.