2.5. Сифоны, переходные трубки, алонжи, шлифы, стеклянные трубки и капилляры . Часть 1

Различные части приборов и узлы лабораторной установки сб< -диняют с помощью не только шлангов, но и сифонов и так называемых адаптеров, или переходных трубок самой разнообразной конструкции. Переходные трубки часто представляют собой самостоятельный узел установки, наравне со стационарными системами общего назначения (вакуумной, газоподающей, водопроводной и т. п.).

Сифоны служат для переливания жидкости из одного сосуда в другой, когда обычное перемещение вещества по тем или иным причинам невозможно.

В сифоне Вейнгольда (рис. 44, а) переливаемая жидкость приводится в движение при помощи сжатого воздуха, подаваемого через кран в сливную трубку 3, действующую как инжектор. После того как сифон заполнен, сжатый воздух отключают. В сифоне типа "монополь" (рис. 44, б) жидкость всасывается по левому колену из сосуда резиновой грушей 4 и передается в сливную трубку с краном. Заполненный сифон используют по мере необходимости.

Чтобы заполнить сифон Митчерлиха (рис. 44, в) на коней трубки / надевают резиновый шланг и присоединяют его к водоструйному насосу, конец трубки 2 опускают в переливаемую жидкость. Когда под действием вакуума жидкость достигнет 1/2 высоты средней трубки на трубке 3 открывают кран и тотчас же отсоединяют трубку / от водоструйного насоса, не останавливая его работы. После того, как жидкость потекла по сифону, трубку 2 погружают в сосуд до нужного уровня. Аналогично заряжают сифон при декантации раствора с осадка (рис. 44, г). В сифоне с воронкой (рис. 44, д) трубку 2 погружают в сосуд с переливаемой жидкостью при закрытом кране сливной трубки 3 и заполняют сифон переливаемой жидкостью через воронку 5.

Рис. 44. Сифоны: Вейнгольда (а), "монополь" (б), Митчерлиха (в), декантируюший (г) и с воронкой (д): 1,2, 3- трубки; 4- резиновая груша; 5- воронка; б- пробка

После заполнения сифона кран открывают и переливают нужное количество жидкости. Перед открытием крана нижнюю часть воронки закрывают резиновой пробкой 6 или, вынув воронку, этой пробкой закрывают трубку 1.

Митчерлих Эйльгард (1794-1863) - немецкий химик и минералог. Открыл закон изоморфизма.

Сифоны изготавливают из стекла и полимерных материалов (полиэтилен, полипропилен, фторопласт и др.).

Переходными трубками, или адаптерами, называют трубки со шлифами для соединения различной химической посуды при сборе той или иной установки. Трубки с боковым наклонным отростком (рис. 45, а, б) получили название насадок Клайзена. Их используют в тех случаях, когда нет колб Клайзена (см. рис. 24, а).

В трубку 1 (рис. 45, а) вставляют термометр для контроля температуры пара, а трубку 2 присоединяют к холодильнику, а саму насадку закрепляют при помощи шлифа в горловине круглодонной колбы. Насадка типа б нужна для вакуумной перегонки: в трубку 1 вставляют капилляр, обеспечивающий спокойное кипение жидкости.

Если у исследователя нет двухгорлых колб, а есть только одчогорлые, применяют переходник типа в (рис. 45). Трубка 1 служит для закрепления обратного холодильника, а трубка 2 - для установки делительной воронки (см. рис. 53). Когда для синтеза вещества нужна мешалка, ее ось пропускают через трубку 1, а обратный холодильник или другую деталь закрепляют в трубке 2.

Рис. 45. Насадки: Клайзена (а, б), с двумя (в) и с тремя (г) горловинами, звездообразная (д): 1, 2, 3 - трубки; 4- конус

Трехгорлые колбы (рис. 17, в) вполне может заменить обычная одногорлая с насадкой типа г. Звездообразную переходную трубку (рис. 45, д) используют для одновременного введения в реакционную колбу двух жидких реагентов в разных соотношениях. Переходные трубки могут иметь и более простую форму (рис. 46). Такие трубки со шлифами на концах всегда должны быть в ассортименте в любой лаборатории. Они могут быть как стеклянными, так и полимерными. Например, соединительные трубки типа а готовят из фторопласта или найлона и применяют для закрепления стеклянных трубок в горлах колб (узел 1), подсоединения резиновых трубок (узел 2) или для закрепления термометров (узел 3). Трубки типа б применяют для соединения трубок разного диаметра, типа в - для подсоединения резиновых трубок и холодильников, типов г и д - для связывания узлов установки, расположенных под разными углами, а типов е - для присоединения к химическим сосудам со шлифами эластичных шлангов.

Рис. 46. Переходные трубки: фторопластовые и найлоновые (а) и стеклянные (б - е) с муфтой и керном (б), с отростком (в), изогнутые (г, д) и с оливой (е): 1 - керн; 2 - головка; 3 - трубка для закрепления термометра; 4 - гайка

Рис. 47. Гибкий адаптер: 1 - керн; 2 - гофрированная полимерная трубка; 3 - стеклянная трубка

Очень удобны при монтаже установок гибкие адаптеры (рис. 47), выполненные из полиэтилена или фторопласта в виде гофрированных трубок. Они способны принимать любые углы. Один конец их имеет пришлифованный конус 1, а другой связан со стеклянной трубкой 3. Оба конца могут иметь и пришлифованные стеклянные трубки.

К переходным трубкам принадлежат также и алонжи разной Формы.

Алонжи - изогнутые стеклянные трубки, по которым конденсат попадает из холодильника в приемник (рис. 48).

I

Рис. 48. Алонжи: простой (а), для вакуумной (б) и фракционной (в, г) перегонок:1 - муфта; 2 - отросток для присоединения вакуум-насоса; 3 - керн; 4 - распределитель конденсата (паук); 5- приемники конденсата; 6- конец холодильника (форштос)

Простой алонж (рис. 48), как и все другие, присоединяют к концу холодильника 6, называемому форштосом, посредством муфты 1. Форштос должен входить в алонж на 2-3 см. Если перегонку требуется проводить под вакуумом с одним приемником дистиллята, то применяют алонж типа б. Боковой отросток 2 такого алонжа присоединяют к водоструйному насосу или вакуумной системе, а на керн 3 надевают приемник. При фракционированной вакуумной перегонке к алонжу присоединяют распределитель конденсата ("паук") 4, на концы которого надевают пронумерованные приемники 5. Количество отростков "паука" может колебаться от двух до пяти и больше в зависимости от числа отбираемых фракций (рис. 48, в, г). "Паук" должен свободно вращаться на шлифе алонжа без потери степени разряжения в установке при вакуумной перегонке

Шлифы. Стеклянные шлифы - это плотное соединение двух стеклянных изделий с притертыми, пришлифованными поверхностями.

Различные виды шлифов приведены на рис. 49. Шлиф состоит из муфты 1 (рис. 49, а) или воронки шлифа и керна 2(конуса шлифа). Чтобы закрепить керн и муфту, к их трубкам припаивают "усики" 3, на которые надевают резинку 4 или пружинку.

Заливные шлифы (рис. 49, б) применяют в тех случаях, когда по условиям эксперимента нельзя на шлиф наносить смазку. Тогда в качестве ее используют ту жидкость, которая находится в приборе. (рис. 49, в).

Рис. 49. Шлифы: обычные (с), заливные (б), с термостатирующей рубашкой (в), сферические (г) и цилиндрические (д): 1- муфта; 2- керн; 3 - усики; 4- резинка или пружинка

Шлифы могут иметь термостатирующую рубашку. Сферические шлифы (рис. 49, г) типа "шар - чашка" - гибкие шарниры, позволяющие поворачивать детали на угол до 20°. Плотность соединения у сферических шлифов больше, чем у конусных.

Цилиндрические шлифы (рис. 49, д) имеют поступательное и вращательное движение и поэтому их широко применяют в стеклянных реакторах для перемешивания жидкостей, для движения по вертикали (вверх или вниз) детали без нарушения режима эксперимента.

Получили распространение конусные прозрачные нешлифованные соединения с совершенно гладкой оплавленной поверхностью типов KPV (Klare Prazisions Verbindung) или ГТС (гладкие точные соединения) и КН (конуса нешлифованные). Их муфты и керны готовят методом горячей калибровки с неровностью поверхности конуса порядка ±0,005 мкм, во много раз меньшей, чем у обычных шлифов (0,4-0,5 мкм). Такое соединение обеспечивает лучшую герметичность, не заклинивается, легко разъединяется, может работать без смазки или с незначительным количеством смазки.

Если шлиф смазывается, то при вертикальном положении частей прибора, муфта должна быть наверху, а керны - внизу. В этом случае вещество не будет загрязнено смазкой. Взвешиваемые части прибора при анализе веществ должны заканчиваться керном, так как его легче очищать. Чтобы уменьшить возможность попадания смазки в прибор, применяют двухзонные шлифы, керн которых имеет кольцеобразную канавку посредине шлифованного конуса. Вместо смазки роль уплотнителя может выполнять манжета, изготовленная из тонкой фторопластовой пленки. Для некоторых экспериментов муфту и керн готовят из фторопласта.

Рис. 50. Плоские шлифы: Рамзая (а), Бабо (б), с фланцевым болтовым соединением (в) и с полимерной прокладкой (г): 1 - резиновый шланг; 2 - металлический хомут; 3 - болты; 4 - фторопластовый пруток; 5 - диски

Плоские шлифы применяют в эксикаторах (см. рис. 32), колоколах и колпаках (см. рис. 25, в, г) и при соединении трубок(рис. 50). Различают шлиф Рамзая (рис. 50, а), в котором торцы трубок тщательно притираются, и шлиф Бабо у трубок с фланцами (рис. 50, б). Шлифы закрепляют либо куском достаточно толстого резинового шланга 1, притягиваемого к трубкам металлическими хомутами 2, либо при помощи дисков 5, стягиваемых болтами 3. Для уплотнения между стеклянными фланцами помещают фторопластовый пруток 4, вдавливаемый при стягивании фланцев в канавку, проделанную в торцах трубок. (Бабо Клемент Генрих Ламберт (1818-1899) - немецкий физико-химик, конструктор многих лабораторных приборов.)

 

Другие части:

2.5. Сифоны, переходные трубки, алонжи, шлифы, стеклянные трубки и капилляры . Часть 1

2.5. Сифоны, переходные трубки, алонжи, шлифы, стеклянные трубки и капилляры . Часть 2

 

 

К оглавлению