Для чего нужна колба вюрца
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.
Посуда специального назначения (1 2 3 4)
Круглодонные колбы (рис.55) изготовляют из обыкновенного и из специального (например, иенского) стекла. Все, что сказано об обращении с плоскодонными колбами, относится и к круглодонным; их применяют при многих работах. Некоторые круглодонные колбы имеют короткое, но широкое горло.
Для нагревания круглодонных колб на голом пламени применяют асбестированные сетки с полушаровидным углублением.
Круглодонные колбы, так же как и плоскодонные, бывают самой разнообразной емкости; со шлифом на горле и без него.
Круглодонные колбы удобно ставить в подставки из дерева, имеющие углубление (рис. 56). Применяют также подставки в виде колец разного диаметра, изготовленные из различных материалов, например из резины, резиновых трубок и др.
Колбы Кьельдаля имеют грушевидную форму и удлиненное горло (рис. 57), их применяют для определения азота по Кьельдалю; емкость их обычно от 300 до 800 мл. Такие колбы изготовляют из тугоплавкого и термостойкого стекла типа пирекс.
Колбы для дистилляции. Для перегонки жидкостей применяют специальные колбы, например колбы Вюрца, Клайзена, Арбузова и другие.
Наиболее распространены колбы Вюрца (рис. 58) емкостью от 50 мл до 1—2 л; они представляют собой круглодонные колбы с длинным горлом, от которого отходит под углом длинная узкая отводная трубка.
Рис.55 Круглодонные колбы.
Рис.56 Подставлка для круглодонных колб.
Рис. 57. Колба Кьельдаля и установка для нагревания таких колб.
Эта трубка может быть расположена на различном расстоянии от шара колбы. Колбы Вюрца, имеющие пароотводную трубку, расположенную близко к шару, предназначены для перегонки веществ с низкой температурой кипения. Колбы с пароотводной трубкой, расположенной на середине горла, применяются для перегонки веществ со средней температурой кипения. Высококипя-щие жидкости перегоняют в колбах Вюрца, пароотводная трубка которых расположена ближе к открытому концу горла.
При работе в горло колбы Вюрца плотно вставляют корковую или резиновую пробку с термометром, а боковую трубку присоединяют на пробке или шлифе к холодильнику. Термометр устанавливают так, чтобы его
Рис. 58. Колбы Вюрца.
чтобы резервуар не касался стенок шейки и был посредине ее против отверстия отводной трубки. Пробки на боковую трубку надевают так, чтобы конец трубки, который будет вставлен в холодильник, входил в него не менее чем на 4—5 см.
Когда колба подготовлена, ее укрепляют в лапке на штативе, помещают на баню или на асбестированную сетку и затем присоединяют к ней холодильник. Перед началом работы пробку с термометром вынимают, в горло вставляют воронку с концом такой длины, чтобы он был ниже уровня отводной трубки, и в колбу наливают жидкость, которую нужно перегнать. Когда жидкость заполнит шар колбы максимум на 3/4, последнюю закрывают пробкой с термометром, проверяют еще раз весь прибор и приступают к перегонке.
Колбы с саблеобразной отводной трубкой (рис. 59) применяют для перегонки или сублимации веществ с высокой точкой затвердевания. Они имеют широкую саблеобразную отводную трубку, которая служит как воздушч. ный холодильник и одновременно как приемник. Наибо* лее употребительны колбы емкостью 50, 100 или 250 мл.
Колба Клайзена (рис. 60) отличается от колбы Вюрца тем, что ее горло имеет две шейки, причем одна снабжена отводной трубкой коленчатой формы. Иногда шейки бывают с одним или несколькими шаровидными расширениями. Колбы Клайзена применяют для перегонки жидкостей под уменьшенным давлением.
Верхняя часть обеих шеек колбы Клайзена несколько оттянута, и поместить в нее термометр на пробке, как. в колбу Вюрца, нельзя. Термометр в шейке колбы Клайзена закрепляют при помощи отрезка эластичной резиновой трубки длиной около 3 см. Трубку надевают на ту шейку колбы, у которой имеется отводная трубка, причем резиновая трубка должна выступать над шейкой на 1—1,5 см, и вставляют термометр диаметром чуть меньше диаметра шейки колбы. Положение резервуара термометра должно быть такое же, как и в колбе Вюрца.
Рис. 59. Колба с саблеобразной отводной трубкой.
Рис. 60. Колба Клайзена.
В другую шейку совершенно аналогично вставляют стеклянную трубку, конец которой, находящийся внутри колбы, вытянут в капилляр. Капилляр должен находиться на расстоянии 2—3 мм от дна колбы. На наружную часть этой трубки надевают резиновую трубку, снабженную винтовым зажимом. В резиновую трубку рекомендуется вставить отрезок тонкой проволоки, чтобы в месте сдавливания трубки зажимом резина не слипалась. Такое приспособление дает возможность создавать канал с очень малым сечением для регулирования поступления воздуха в колбу.
Вводить в колбу воздух при вакуум-перегонке необходимо для того, чтобы предотвратить или смягчить толчки и удары, которые наблюдаются при перегонке жидкостей под вакуумом. Однако следует помнить, что при пропускании струи воздуха температура кипения будет ниже истинной. В этом легко убедиться, если начать пропускать воздух очень интенсивно. Поэтому для поддержания температуры кипения близкой к истинной струя воздуха не должна быть сильной. Достаточно, если воздух будет проходить маленькими пузырьками по одному пузырьку в секунду.
Отводную трубку соединяют с холодильником при помощи резиновой пробки.
Колба Арбузова (рис. 61)— это усовершенствованная колба Клайзена. Такие колбы обладают большой
Рис. 61. Колба Арбузова. Рис. 62. Аллонж.
дефлегмационной способностью. При работе с колбой Арбузова исключается возможность попадания жидкости из колбы в приемник, так как оба горла колбы соединены между собой и в случае внезапного вскипания жидкость попадает в расширенную часть и стекает обратно в колбу. Колбы Арбузова обычно бывают емкостью от 20 до 1000 мл.
Аллонжи — стеклянные изогнутые трубки (рис. 62). Аллонжи применяют при перегонке для соединения, холодильника с приемником и при других работах.
К широкому концу аллонжа вначале подбирают пробку, в которой просверливают отверстие для фор-штоса холодильника; Форштос холодильника должен входить в аллонж на 3—4 см. Узкий конец аллонжа опускают в приемник.
Эксикаторы — приборы, применяемые для медленного высушивания и для сохранения веществ, легко поглощающих влагу из воздуха. Эксикаторы закрывают стеклянными крышками, края которых притерты к верхней части цилиндра. Различают два основных типа эксикаторов: обыкновенные (рис.63) и вакуум-экс и* каторы (рис. 64). Последние имеют отверстие, в ко*, торое на резиновой пробке вставляют трубку с краном или же в крышке имеется тубус с притертой пробкой, к которой припаяна стеклянная трубка с краном; это дает возможность соединять эксикатор с вакуум-насосом и, создавая внутри эксикатора уменьшенное давление, ве-сти высушивание под вакуумом (рис. 65). Между ваку-ум-эксикатором / и вакуум-насосом обычно помещают манометр 2 и предохранительную склянку 3.
Некоторые вакуум-эксикаторы (см. рис. 64) имеют приспособление для обогрева при помощи электричества, В таком эксикаторе возможно вести высушивание в вакууме при подогреве. Впускать воздух в вакуум-эксикатор нужно очень осторой(но, так как струя врывающегося воздуха может разбросать высушиваемое вещество. Поэтому впускной кран нужно поворачивать очень медленно и поднимать крышку только через несколько минут пс(сле того, как впускной кран будет приоткрыт.
Рис. 64, Вакуум-эксикаторы.
стеклом (кроме тех случаев, когда в эксикатор ставят горячие тигли). Класть стекло нужно на пробки, чтобы не изолировать цилиндрическую часть эксикатора от конусообразной.При работе с эксикатором необходимо следить, чтобы притертые части всегда были слегка смазаны вазелином или другой смазкой. Эксикаторы очень часто приходится переносить с места на место, и при этом нередки случаи, когда крышка соскальзывает и разбивается. Поэтому при переноске эксикатора обязательно нужно придерживать крышку (рис. 67).
Рис. 65. Схема соединения вакуум-эксикатора с вакуум-насосом:
1 — вакуум-эксикатор; 2 — манометр; 3 — предохранительная склянка.
* Рис. 66. Фарфоровые вкладки для эксикаторов.
Если в эксикатор ставят горячие тигли, то вследствие нагревания воздуха крышка иногда приподнимается, при этом она может соскользнуть и разбиться. Поэтому, поместив горячий тигель в эксикатор и накрыв его крышкой, ее некоторое время притирают, т. е. двигают вправо и влево. При остывании тигля внутри эксикатора создается небольшой вакуум и крышка держится очень плотно. Чтобы открыть эксикатор, нужно не поднимать крышку, а сначала сдвинуть ее в сторону, после чего она легко снимается (рис.- 68).
Для того чтобы облегчить снимание крышки с вакуум-эксикатора, рекомендуется помещать полиэтиленовую прокладку между фланцами крышки и эксикатора. Прокладка приклеивается к фланцу эксикатора вакуумной смазкой. Смазывать крышку не следует. В эксикаторе с такой прокладкой вакуум удерживается до 3 дней.
Рис. 67. Положение рук при переноске эксикатора.
Рис. 68. Открывание эксикатора.
В качестве водопоглощающих средств для снаряжения эксикаторов применяют различные поглотители.
Посуда специального назначения (1 2 3 4)
Лабораторные стеклянные колбы Вюрца
Стеклянные колбы Вюрца для лабораторий
Колба Вюрца, изобретенная в достаточно далеком от нас XIX веке, до сих пор чрезвычайно востребована в любой лаборатории. Это, по сути своей, стандартная круглодонная колба, которая имеет специальный отвод. Отвод нужен для вставки в него прямоточного холодильника, известного как холодильник Вейгеля-Либиха. Устройство колбы Вюрца позволяет использовать ее для проведения перегонки в условиях атмосферного давления.
Работает этот реакционный сосуд достаточно просто — колбу закрепляют через резиновое либо силиконовое кольцо на лапке лабораторного штатива и нагревают над открытым пламенем горелки Бунзена. Для нагревания любых круглодонных колб, в том числе и колбы Вюрца, на голом пламени применяются асбестированные сетки, имеющие полушаровидным углублением. Прямоточный холодильник Либиха, как уже говорилось, вставляется в отвод колбы Вюрца. В резиновую (иногда корковую) пробку устанавливают термометр для контроля температуры кипения перегоняемых жидкостей. Термометр устанавливается так, чтобы его резервуар не соприкасался со стенками шейки и находился посредине, напротив отводной трубки. Боковая трубка присоединяется на пробке или шлифе к аппарату Вейгеля-Либиха. Пробки на нее надевают так, чтобы ее конец, соединяющийся с холодильником, вводился в него на 4-5 см.
Колба Вюрца — это посуда специального назначения и должна изготавливаться согласно утвержденным стандартам. Выполнена эта колба из стекла, из обыкновенного или из специального (к примеру, йенского, имеющего в своем составе борный ангидрид и окись цинка, что придает ему большую прочность, в том числе, и к атмосферным влияниям).
Колбы Вюрца могут отличаться емкостью. Наиболее востребованы колбы, имеющие объем от 50 мл до 1–2 л. Выбирая колбу, следует учитывать и то, на каком расстоянии от шарообразного расширения выходит отводная трубка. Если она расположена близко к шару, то колба предназначена для перегонки веществ, обладающих низкой температурой кипения. Устройства с пароотводной трубкой на середине горлышка, подойдут для перегонки жидкостей со средней температурой кипения. А для высококипящих жидкостей нужны колбы Вюрца, в которых пароотводная трубка расположена близко к открытому концу горлышка.
Для правильного выбора нужно еще одно условие — вы должны купить колбу Вюрца в правильном месте. Там, где продают только надежные товары, где цены ниже, чем в среднем по России, где безукоризненное обслуживание. От себя добавим, ООО ТД «Лабораторное оснащение» вполне подходит под эти стандарты. Так что можете звонить и заказывать этот товар у нас. Зачем вам терять время?
Покупая лабораторные стеклянные колбы Вюрца у дилера в России, компании «Лабораторное оснащение», вы получаете: гибкие условия поставок, доставку во все регионы России, гарантию производителя, сервис и обслуживание, подбор аналогов, комплектующих и самые лучшие цены!
Для чего нужна колба вюрца
применяется для очистки жидких веществ от нелетучих примесей; основана на том, что жидкость нагревают до температуры кипения и пар ее отводят по газоотводной трубке в другой сосуд. Охлаждаясь, пар конденсируется, а нелетучие примеси остаются в перегонной колбе. Прибор для перегонки показан на рис.
Жидкость помещают в колбу Вюрца 1 — круглодонную колбу с длинной шейкой, от которой отходит отводная трубка. Горло колбы Вюрца плотно закрывают пробкой с вставленным в нее термометром 2, при этом резервуар с ртутью должен быть на уровне отверстия отводной трубки. Конец отводной трубки через плотно подогнанную пробку вставляют в холодильник Либиха 3, на другом конце которого укрепляют аллонж 4. Суженный конец аллонжа опускают в приемник 5. Нижний конец рубашки холодильника подсоединяют с помощью резинового шланга к водопроводному крану, а от верхнего конца делают отвод в раковину для слива. Рубашка холодильника всегда должна быть заполнена водой.
Колбу Вюрца и холодильник закрепляют в отдельных штативах. Жидкость в колбу наливают через воронку с длинной трубкой, заполняя перегонную колбу на 2/3 ее объема. Для равномерного кипения помещают на дно колбы несколько кипелок — стеклянных капилляров, запаянных с одного конца. Закрыв колбу, подают воду в холодильник и нагревают жидкость в колбе. Нагрев можно вести на газовой горелке, электрической плитке, водяной, песочной или масляной бане — в зависимости от температуры кипения жидкости. Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (спирт, эфир, ацетон и т. д.) ни в коем случае нельзя нагревать на открытом огне во избежание несчастных случаев: следует пользоваться только водяной или другой баней. Не следует выпаривать жидкость полностью: 10—15% от первоначально взятого объема ее должно оставаться в колбе. Новую порцию жидкости можно наливать лишь тогда, когда колба немного остынет.
/Аналит. химия, лаб. практикум,Васильев В.П., М. 2004 /
4. Не следует использовать резину для герметизации и соединений.
5. При использовании водоструйного насоса соединение элементов 4 и 5 должно быть герметичным. Водоструйный насос подсоединяется после холодильника. Пример использования водоструйного насоса см. ниже.
Установка для фильтрования под вакуумом:
1 — фильтр с осадком; 2 — колба для приема фильтрата; 3 — промежуточная склянка; 4 — водоструйный насос.
Для чего нужна колба вюрца
1. Приборы для простой перегонки
Простейшим прибором для простой перегонки, широко применяемым в лабораториях, является колба Вюрца с холодильником. При отсутствии ее перегонку можно проводить и из любой другой колбы (желательно круглодонной). В этом случае колбу удобно соединить с холодильником при помощи тройника (рис. 19,2) или даже с помощью согнутой под острым углом трубки (рис. 19,1).
При простой перегонке термометр следует помещать так, чтобы верхняя граница ртутного шарика находилась на уровне нижнего края отверстия отводной трубки (рис. 19, 2). Само собой понятно, что эффективность колбы Вюрца весьма мала (около 1 ТТ).
В лабораториях органической химии для простой перегонки чаще всего пользуются круглодонной колбой с дефлегматором, соединенным с холодильниками. Наилучшими дефлегматорами являются так называемый елочный дефлегматор (см. рис. 3, 2) и дефлегматор Арбузова (см. рис. 3, 5), Эффективность елочного дефлегматора выше в том случае, когда горизонтальная и наклонная наколки чередуются. При этом желательно, чтобы все восемь концов каждой секции из горизонтальной и наклонной наколок сходились по возможности в одной точке. Елочные дефлегматоры только с наклонной наколкой менее эффективны.
Отводную трубку в колбах Вюрца, Фаворского и в дефлегматорах рекомендуется припаивать так, как это изображено на рис. 19, 5, 4. При таком расположении отводной трубки шарик термометра более надежно омывается поднимающимися парами, а жидкость, стекающая с пробки, не попадает в холодильник. Кроме того, если приходится перегоняемую жидкость наливать через дефлегматор, то при таком устройстве отводной трубки эта жидкость также не может попасть в холодильник.
В лабораториях широко распространены холодильники, муфта которых соединяется с форштоссом резиновыми трубками (рис. 19, 7). При отсутствии таких муфт холодильник можно изготовить из стеклянной трубки, соединенной с форштоссом при помощи резиновых пробок (рис. 20, 1). Весьма удобные цельно- паянные холодильники (рис. 20, 2) не рекомендуется применять в тех случаях, когда температура паров очень высока (выше 150° при применении обычного стекла), так как при большой скорости паров часть форштосса разогревается, а муфта остается холодной. Это приводит к натяжению стекла и поломке холодильника в месте спая, если холодильник длиннее 30 см.
При необходимости быстрой перегонки низкокипящих жидкостей, как, например, ацетальдегида (темп. кип. 21°) или даже эфира, или жидкости с большой скрытой теплотой испарения, как вода, удобно вместо длинного холодильника воспользоваться холодильником, внутренняя трубка которого имеет наколки наподобие елочного дефлегматора, направленные по току пара.
При перегонке кристаллического вещества или смеси, один из компонентов которой часть кристаллизуется, целесообразно в форштосс холодильника вставлять алюминиевую или медную проволоку; вставлять проволоку нужно так, чтобы один конец ее выдавался в широкую форштосса, а другой высовывался из узкой части, слегка загибаясь вверх. Когда холодильник забивается кристаллами, последние легко удалить, вытаскивая проволоку.
Рис. 22. Пробирки для микроперегонки
Для перегонки очень малых количеств жидкости (от 0,02 мл) можно рекомендовать 7 пробирку для микроперегонки (рис. 22). Пробирка эта представляет собой запаянную с одного конца трубочку длиной в 65 мм и внутренним диаметром 3 мм, на которой имеется одна или две перетяжки. В пробирку помещают несколько волоконец чистого сухого асбеста. Затем в нее при помощи капилляра вводят одну или несколько капель жидкости и центрифугируют, чтобы сбросить их на дно (для этого удобно пользоваться ручной центрифугой). Пробирку выше второй перетяжки обертывают куском смоченной водой фильтровальной бумаги. Эта часть пробирки служит одновременно холодильником и приемником дестиллата.
Простую перегонку сжиженных газов, например для отделения их от смол или твердых веществ, можно производить прямо из ампулы, помещенной в сосуд Дьюара с охлаждающей смесью (рис. 23). Однако в тех случаях, когда требуется произвести разделение близкокипящих сжиженных газов, эта операция, как и всякая простая перегонка, малоэффективна. В подобных случаях приходится применять колонку для разгонки газов, изображенную на рис. 25. Чрезвычайно удобно при этом воспользоваться змеевиковой ловушкой, помещенной также в сосуд Дьюара с охлаждающей смесью и являющейся одновременно и холодильником и приемником. Жидкость из резервуара ловушки передавливают с помощью воздуха, нагнетаемого резиновой грушей, в охлажденный сосуд для хранения, например толстостенную бутыль, ампулу (для газов, кипящих не ниже 20°) или в металлический баллончик через сифон, доходящий до дна «соска» ловушки. Чтобы следить за скоростью перегонки, между ампулой и ловушкой помещают реометр, счетчик пузырьков или, еще лучше, ротаметр, измеряющий скорость газового потока. Змеевиковую ловушку можно заменить ампулой, трубка которой соединена с тройником; через тройник проходит стеклянная трубка, один конец которой присоединен к реометру, а другой доходит до дна ампулы (рис. 23, справа).