Для чего нужна капельная воронка
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Капельная воронка
Капельная воронка на рис. 5 в этом синтезе используется для прибавления воды при разложении осадка. [16]
Капельная воронка ( 5) используется для прибавления воды при разложении осадка. [19]
Капельные воронки обычно составляют часть прибора. Поэтому их укрепляют в горле колбы на шлифе. Перед работой шлиф крана и шлиф керна осторожно смазывают смазкой. Кран должен открываться легко и без усилия, чтобы смазка не попадала в трубку воронки или внутрь отверстия крана. [20]
Капельные воронки ( рис. 26) отличаются от делительных тем, что они более легкие, тонкостенные и в большинстве случаев с длинным концом. Эти воронки применяют при многих работах, когда вещество добавляют в реакционную массу небольшими порциями или по каплям. Поэтому они обычно составляют часть прибора. Воронки укрепляют в горле колбы на шлифе или при помощи корковой либо резиновой пробки. [22]
Капельная воронка ( шарообразная) служит преимущественно для введения вещества на дно сосуда малыми дозами. Может быть использована для определения реакции водной вытяжки. [23]
Капельные воронки предназначены для медленного прибавления компонента к реакционной смеси до или во время проведения органического синтеза. Чтобы стеклянный кран не пропускал жидкость, шлиф слегка смазывают вазелином. [25]
Капельные воронки 22 различной формы и вместимости изготовляются из тонкостенного стекла и имеют длинные наконечники. Они обычно применяются при таких работах, когда необходимо медленно добавлять жидкий компонент в реакционную среду малыми порциями или по каплям. [27]
Капельные воронки используют для постепенного приливания жидкого вещества к реакционной смеси. [29]
2.6. Делительные и капельные воронки, ампулы и бюксы
Некоторые делительные воронки снабжают боковой трубкой 1 (рис. 53, б) для сброса избыточного газа из колбы после слива в нее нижней более тяжелой жидкости, когда следует изолировать ее от воздействия воздуха.
При необходимости делительные воронки могут иметь охлаждающую (рис. 53, в) или нагревающую рубашку 2. В охлаждающую рубашку через трубку 3 можно, например, поместить кашицу сухого льда й ацетона. Такие делительные воронки Нужны для разделения легко летучих жидкостей.
Капельные воронки имеют длинный конец и сферическую верхнюю часть (рис. 53, г). Они служат для дозировки жидкости, вводимой в реакционный сосуд каплями или небольшими порциями.
j
Чтобы приливать жидкость из капельной воронки в сосуд надо сначала полностью открыть кран, не забыв вынуть верхнюю пробку, для полного заполнения длинной трубки жидкостью, а затем уже, прикрыв кран, регулировать е поток. В противном случае жидкость начнет стекать по стенкам трубки, не наполняя ее.
Давление жидкости в воронке может оказаться недостаточным, чтобы преодолеть давление газа в сосуде. Газ начнет прорываться через жидкость в воронке. По этому рекомендуют заполнять трубку воронки заблаговременно засасывая ее из стакана при помощи резиновой груши или вакуума, а не заливая через верхнее отверстие. Для засасывания верхнее отверстие вставляют пробку с отводной трубкой, при соединенной к груше или водоструйному насосу.
Низ трубки капельной воронки не должен иметь косого среза.
Способ ввода капельной воронки в колбу с твердым веществом показан на рис. 53, е.
Жидкость вводят в ампулу через воронку 1 с узкой трубкой (рис. 55, б), а в некоторых случаях при помощи шприца, иглой которого прокалывают резиновый баллончик, натянутый на горло ампулы во избежание контакта жидкости с воздухом. Для засыпки порошков в патрубок ампулы вставляют воронку с коротким концом и во время заполнения ампулы осторожно постукивают пальцем по узкой части патрубка 2 (рис. 55, б). После заполнения ампулу запаивают в месте перетяжки патрубка 2.
Если требуется наполнить ампулу без доступа воздуха, в инертной атмосфере или вакууме, то ее припаивают верхним концом 3 патрубка к патрубку 4 системы для откачивания (рис.
в) или к патрубку для промывки ампулы инертным газом, а затем при помощи переходной трубки 2 и сосуда 1 заполняют веществом и запаивают конец 3.
Агрессивные жидкости,разлагающиеся на воздухе,запаивают в тонкостенные круглые стеклянные ампулы, которые выдерживают высокое давление из-за своей сферической формы. Так, ампула вместимостью 5-10 мл, наполненная жидким хлором, выдерживает нагрев до 70 °С, что соответствует давлению в 1,9 МПа.
При запаивании ампулы, особенно толстостенной, необходимо прежде всего тщательно очистить внутреннюю поверхность верхней части патрубка. Поэтому жидкости и твердые вещества следует вводить в ампулу так, чтобы в верхней ее части, подлежащей запаиванию, не осталось ни частичек, ни капель жидкости.
Для запаивания сначала отрезают верхнюю часть патрубка ампулы недалеко от места сужения и оставшуюся часть нагревают в пламени газовой горелки до размягчения, после чего припаивают к остатку патрубка стеклянную палочку (операция 7, рис. 55, г). Затем оттягивают конец трубки в тонкостенный капилляр (операция 2) и направляют на образовавшееся коническое сужение (показано стрелкой) пламя горелки при непрерывном вращении ампулы. Нагревание и вращение прекращают как только в месте нагрева стенки ампулы не станут равной толщины и не окажутся заплавленными (операция 3).
Перед вскрытием ампулы с летучей жидкостью или сжиженным газом ее следует охладить, чтобы понизить давление пара. Небольшие ампулы полностью разбивают под жидкостью в сосуде, где их содержимое будет участвовать в реакции. Ампулу раздавливают стеклянной палочкой или фторопластовым пестиком. У больших ампул вскрывают только патрубок. Его надрезают делают царапину на расстоянии 1-2 см от конца, предварительно смочив место надреза водой. Когда царапина нанесена обтирают место надреза фильтровальной бумагой и, направив открываемый конец в сторону от работающего и не наклоняя сильно ампулу, правой рукой отламывают надрез быстрым рывком в сторону противоположную царапине. Если патрубок имеет толстые стенки, то к царапине прикасаются раскаленной железной проволокой.
Для защиты содержимого ампулы от воздействия воздуха надрезанную головку ампулы помещают в защитную пробирку (рис. 56, а), через которую пропускают осушенный азот, и ударом стеклянной палочки 7, закрепленной в фторопластовой пробке 2, отбивают конец ампулы.
Ампулу 3 с тонким отростком вскрывают, как показано на рис. 56, б. Отросток вставляют в пробирку, из которой эвакуирован воздух через трубку 2, и поворотом пробки 7 с припаянной изогнутой стеклянной палочкой отламывают отросток.
В приспособлении (рис. 56, в) конец ампулы ломают при помощи пробки крана с широким отверстием. Пробирка служит одновременно и защитой от возможного выброса газа.\
Рис. 56. Приспособления с бойком (а) и поворотом крана (б, в) для вскрытия ампул в инертной атмосфере и ампул с фиксаналом (г):
Не изменяя положение ампулы ее промывают через верхнее пробитое отверстие из промывалки (см. рис. 31) чистой водой, употребляя не менее чем шестикратный по емкости ампулы объем воды. Промытую ампулу удаляют, а в мерную колбу 5 доливают чистую воду до метки.
Сухое содержимое фиксаналов переводят в мерную колбу аналогичным образом. Когда ампула будет разбита, то легким постукиванием и осторожным встряхиванием сухое вещество высыпают в колбу, а затем ампулу промывают.
Пришлифованные поверхности у бюксов не смазывают во избежание попадания смазки в вещество.
Если нужна высокая герметичность, то применяют бюксы с прозрачными оплавленными шлифами.
Взвешивание лодочек после сжигания или прокаливания пробы вещества производят в бюксах типа «собачка» (рис. 57, б). Применяют такие бюксы в тех случаях, когда остаток от сжигания или прокаливания может взаимодействовать с воздухом и его примесями.
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:
Капельная воронка для применения в быту и в промышленности
В быту и на производстве часто используются специальные приборы, которые позволяют при необходимости добавлять одно вещество к другому по каплям. Эти приборы называются капельными воронками. Их можно разделить на химические, домашние и промышленные. В зависимости от назначения, воронки производятся из различного материала.
Виды капельных воронок
Капельная воронка для химических функций производится из химического стеклянного материала. Он очень прочный и позволяет защититься от химических реагентов.
Промышленная капельная воронка изготавливается из пластика, стекла и металла.
Домашние воронки могут изготавливаться из пластика и стекла.
Самое главное – воронки должны быть прочными, не бьющимися, необходимо постоянно их чистить.
Капельная воронка по весу легкая, с тонкой стенкой и с удлиненным концом.
Начало работы
Перед началом работы обязательно нужно вазелином смазать кран воронки. Это позволяет открыть его без особых усилий. Иначе, если кран будет открываться туго, воронка может сломаться.
Чтобы капли из воронки стекали равномерно, используется специальная воронка с насадкой. В ней сразу после крана находится расширенная часть. Она переходит в узкую трубку. Жидкость сначала стекает в расширение, только потом в трубку.
Кондиционеры с капельной воронкой с сифоном
В современном мире в организациях, на предприятиях, в домах часто используются кондиционеры. Обычно наружные блоки сплит-систем устанавливаются на фасаде зданий и жидкость из трубы, конденсат, стекает на улицу, на головы прохожих, либо в какую-то емкость. Особенно в жаркую погоду.
Чтобы решить данную проблему, была создана капельная воронка с гидрозатвором. Она подходит для любого вида кондиционера. Дренаж от кондиционера соединяется со струйным разрывом к системе канализации. Сифон обязательно должен иметь запахозапирающую функцию, которая начинает работать при пересыхании гидрозатвора. Данная функция очень важна, так как в связи с возможным пересыханием затвора в помещении, где находится кондиционер, могут появиться неприятные запахи. Воронка позволяет сбросить образовавшийся конденсат и дренаж в канализационный люк.
Данная воронка предназначена для сброса небольшого и нерегулярного количества жидкости. Эта функция защищает от неприятных запахов из канализации.
Капельные воронки австро-немецкой фирмы Hutterer & Lechner
Особой популярностью пользуются капельные воронки австро-немецкой фирмы Hutterer & Lechner. Продукция данной компании отличается высоким качеством и долговечностью. Цены варьируются от тысячи до двух тысяч пятьсот рублей. Фирма производит такие воронки, как:
Данные сантехнические устройства показаны для канализационных стоков, температура которых не превышает 95 градусов.
Капельные воронки и сифоны подходят для вертикального и горизонтального положения. Они применяются для открытого монтажа. Сифон HL 138 применяется для скрытой установки.
Использование капельных воронок и сифона необходимо для полноценной работы кондиционера.
Лабораторная посуда и приборы в ЕГЭ
Здесь собрана информация по лабораторной посуде. Такие задания попадаются редко, и могут вызывать самые большие затруднения, особенно у тех учеников, кому не повезло со школой и не было возможности все это увидеть в живую.
Но даже если вам повезло, и у вас было много лабораторных работ, проверьте себя.
В тексте есть ссылки на видео с You-Tube, благодаря которым вы сможете лучше понять как та или иная посуда применяется (видео не мои). На момент публикации материала все ссылки рабочие, но если какая-либо ссылка перестанет работать (бывает так, что видео удаляют или перемещают), просьба сообщить, и я ее заменю.
Пробирка — проведение химических реакций в малых объемах, отбор проб.
Воронку используют для фильтрования, вкладывая в нее фильтровальную бумагу, и для переливания жидкостей.
Бюретка — для измерения количества прилитой жидкости. Бюретками измеряют объёмы жидкостей при титровании, которые были прилиты к титруемому веществу. Подробно данный процесс можно посмотреть в видео: тут, тут и тут.
Мерные пипетки используют для точного измерения (дозирования) объёма жидкости. Они бывают градуированные и на заданный объем.
Не все пипетки мерные!
Мерный цилиндр используется для измерения больших объемов жидкостей. Точность будет не высокой, поэтому не используется в аналитических целях, но если нужно приготовить растворы приблизительной концентрации, то использовать можно.
Мерная колба используется для приготовления растворов точной концентрации, в основном в аналитической химии.
Такие колбы нельзя нагревать! В этом видео очень хорошо рассказывают про их использование.
Колба Эрленмейера — коническая колба, которую часто применяют в аналитической химии при титровании. Может изготавливаться либо из огнеупорного, либо из обычного лабораторного стекла.
Круглодонные колбы применяют для проведения синтезов, а плоскодонные чаще для приготовления и хранения растворов, но возможно их использование и для проведения химического синтеза.
Колба Бунзена — применяются в основном для вакуумного фильтрования. Для проведения фильтрования под вакуумом обычно на колбу Бунзена устанавливают воронку Бюхнера, в которую укладывают фильтр. Реже для вакуумного фильтрования используют воронку Шотта. Видео тут.
Колба Вюрца используется как составная часть прибора для перегонки при атмосферном давлении, а колба Клайзена может быть использована и для перегонки под обычным давлением и для вакуумной перегонки.
Аппарат Киппа используют для получения газов в лаборатории. В этом видео можно посмотреть как его загружают.
Прибор для получения газов применяется тогда, когда требуется получить небольшое количество газов и использование аппарата Киппа нецелесообразно.
Делительная воронка применяется для разделения несмешивающихся жидкостей и проведения экстракции. Видео тут и тут.
Капельная воронка предназначена для постепенного прибавления жидкости в колбу с реакционной смесью.
Фарфоровая ступка и пестик применяются для тонкого измельчения небольших количеств твердых веществ или тщательного перемешивания и растирания нескольких твердых веществ.
Реторту используют для перегонки или для проведения реакций, в результате которых выделяются летучие продукты, которые тут же непосредственно и подвергаются перегонке. С помощью реторты раньше получали азотную кислоту в лабораториях.