ТЕРМОСТАТЫ
Термостатом называется прибор, позволяющий поддерживать в нем постоянную температуру.
Термостаты бывают жидкостные и воздушные.
Жидкостные термостаты. В жидкостных термостатах в подавляющем числе случаев теплоносителем служит вода, температуру которой регулируют при помощи специальных приспособлений.
На рис. 287 изображен один из современных жидкостных термостатов, температура в котором поддерживается с точностью до ±0,1° С. Терморегулятор работает от сети переменного тока. Он может быть настроен на четыре уровня температуры, нужная температура достигается быстро без какого-либо дополнительного регулирования.
Прибор состоит из металлической пробки 7 с укрепленным на ней штативом 5, по которому можно передвигать, независимо друг от друга, два плеча. В одном плече установлен электродвигатель 4 в вертикальном положении, а под ним укреплен нагревательный прибор 3.
Ось электродвигателя удлинена, проходит через центр нагревательного прибора и соединяется с лопастной мешалкой 2 для перемешивания воды. Во втором плече находится терморегулятор 6. На передней стенке коробки установлена осветительная лампа 10. На крышке прибора имеются две контрольные лампы 9 и три выключателя 8: один — для включения прибора, второй —для включения осветительной лампы и третий — для переключения скоростей вращения мешалки. Воду наливают в стеклянный сосуд /, куда опускают нагревательный-прибор и терморегулятор.
Воздушные термостаты (рис. 288) по внешнему виду ' похожи на сушильные шкафы. Они бывают как с электрическим, так и с газовым обогревом и снабжаются терморегуляторами и термометрами. Обычно к термостату прилагается описание работы с ним.
Термостаты для низких температур (криостаты). Для сохранения легколетучих веществ в летнее время и для тех случаев, когда какое-либо вещество надо хранить при низкой температуре, устраивают специальные термостаты для низких температур (холодильники).
Холодильник (рис. 289) состоит из двухстенного деревянного корпуса /, пространство между стенками которого заполнено каким-либо изолирующим материалом. В верхней части холодильника помещен стальной оцинкованный или цинковый ящик 4, в который закладывают лед или охлаждающую смесь. Ящик 4 плотно закрывают двухстенной крышкой Д также имеющей изоляцию между стенками. Из ящика сделан отвод 6 с краном; через него периодически выпускают воду, образующуюся при таянии льда.
Рис. 289. Холодильник, или термостат (криостат): а —термостат с загрузочным отверстием сбоку; б —термостат с загрузочным отверстием сверху;. 1 — двухстенный корпус; 2 — отверстие с крышками; 5 — двухстенная крышка; 4 — стальной ящик с охлаждающей смесь; 5 —отвод; 6 — дополнительная крышка.
Охлаждаемые предметы помещают в холодильник через отверстие сбоку или сверху, закрывающееся тремя дверками или крышками 2, и в случае расположения загрузочного отверстия вверху имеющее дополнительную крышку 6.
Применяя охлаждающие смеси, описываемые ниже (см. гл. 15), температуру в термостате можно держать ниже 0° С.
Очень удобно в качестве криостатов применять электрические холодильники. В электрическом холодильнике можно также получать лед в виде кубиков небольшого размера.
Сухой лед. В тех случаях, когда охлаждаемое вещество не взаимодействует с двуокисью углерода, полезно применять в криостатах так называемый сухой лед, являющийся твердой двуокисью углерода. Сухой лед имеет температуру —78° С, испаряется медленно, не оставляя какого-либо остатка. Если стенки крирстата имеют хорошую изоляцию, одна порция сухого льда может служить несколько дней.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Об измерении температуры см. Косткевич Б. В., Электронные приборы для измерения и регулирования температуры, Оборон-гиз, 1953; Попов М. M., Термометрия и калориметрия. Изд. МГУ, 1954; Методы измерения температуры, Сборник статей под ред. В. А. Соколова, ч. 1 и 2, Издатинлит, 1954; Техника высоких температур, под общей ред. И. Э. Кэмбелла, Издатинлит, 1959; Алексеев Н. Г., Прохоров В. А., Чмутов К. В., Электронные приборы и схемы в физико-химическом исследовании, Госхимиздат, 1961.
Об измерении температур ниже 10° К см. Орлова М. П., Астров Д. H., Измерит, техн., № 8, 37 (1962); РЖХим, 1963, реф. 4Д13. '
Об измерении температур между 0 и —200° С платиновыми термометрами сопротивления см. Стрелков П. Г., Шарев-с к а я Д. И., Измерит, техн., № 6, 53 (1957).
Об измерении высоких температур см. S v о b о d a D., SkIaF а keramik, 12, № 7, 210, 51, 52, 54, 55 (1962); РЖХим, 1963, реф. IM5.
О точном измерении температуры см. Hall L. A., Research, It1 № 4, 147 (1958); РЖХим, 1958, № 23, 192, реф. 77428.
О новом методе абсолютного измерения температуры импульсным шумовым термометром см. Бродский А. Д., Сава-те ев А. В., Измерит, техн., № 5, 21 (1960).
О точном метрде измерения температуры с помощью шумового термометра см. Storm L., Z. angew. Pliys., 14, Ns 3, 117 (1962); РЖХим, 1963, реф. 4Б310.
Об измерении истинных температур методом относительной спектрорефлектометрни см. С в е т Д. Я., H а р ы ш к и и С. П., X м е-левская Е. А., Измерит, техн., № 3, 42 (1966); РЖХим, 1966, 24Д20.
О возможности измерения высоких быстро меняющихся температур пламени спектрофотометрическим методом см. P у 11 i п-sky I4 Pomiary, avtotnat., kontrola, 10, 49 (1964); РЖХим, 1965, 7Д56.
Об оптических методах измерения температуры пламени см. Novobils-ky V., Dvorak J., Cherri. listy, 55, № 12, 1409 (1961); РЖХим, 196¾ реф. 12E23.
Об измерении температуры по инфракрасному излучению см, Chem. Process (Engl.), п, 42 (1965); РЖХим, 1966, 10Д63.
О точном измерении температуры с помощью ЯМР см. D и-erst R., Мег bach A., Rev. Sci. Instr.,- 36, 1896-(1965); РЖХим, 1966, 15Д36.
Об измерении термисторрм малых разностей температур см. Гаджиев С. H., Агаруиов М. Я., Шарифов К. А., ЖФХ, 36, № 4, 897 (1962); РЖХим, 1963, реф. 5ДВ.
О платиновом термометре сопротивления для низких температур см. Мотидзуки Такэси, Савада Сигэаки, Rept. Nat. Res. Lab. Metrol., 10, № 3, 168 (1961); РЖХим, 1962, реф. 15Е26.
Об установке для измерения температуры по ядерному квадру* полыюму резонансу см. Соловьев В. И., Бродский А. Д., Приборы и техн. экснерим., Ni 2, 111 (1962); РЖХим, 1962, реф. 19ЕЗ.
О термометрах сопротивления из свинцовистой латуни для из-* мерения низких температур см. M и х а й л о в Н. H., Говор А. Я-, Приборы и техн. экспернм., № 2, 180 (1962); РЖХим, 1962, реф. 22Е24.
О термометре из кристалла кварца см. Wade W. H., S1 u t-s к у L. 1., Rev. Sci. Instr., 33, Ni 2, 212 (1962); РЖХим, 1962, реф. 24Е73.
О термометре, основанном на измерении уровня жидкого гелия, см. Bendt P. I., Rev. Sci. Instr., 33, Ni 7, 759 (1962); РЖХим, 1963, реф. 4Д14.
О портативных электротермометрах см. Школяр И. Ш., Вести, техн. и эконом, ииф., НИИтехно-эконом, иссл. Гос. ком-та хим. и иефт. пром. при Госплане СССР, вып. 9, 22 (1963); РЖХим, 1964, 9Д43.
О дифференциальном электронном термометре см. V ilcu R,, An. Univ. Bucurecti. Ser. Stiint., 11, 37 (1962); РЖХим, 1964, 19Д19.
О термисториом терморегуляторе повышенной чувствительности см. RatcliH J. S., J. Chem. Ed., 39, 637 (1962); РЖХим, 1964, 20Д25.
Измерение температур при помощи кремниевых триодов описал Фогельсон И. Б., Приборы и техн. экспернм., № 4, 194 (1964); РЖХим, 1965, 14Д39.
О тиратронном регуляторе температуры см. Л а в у т Э. Г., ЖФХ, 39, Ni 4, 1035 (1956); РЖХим, 1965, 23Д45.
Об измерении температур в лаборатории см. Van vor H., GIas-und Instrum. Techn., 8, 171, 255 (1964); РЖХим, 1964, 22Д30.
Об устройстве 'для измерения температуры в закрытых пра-шающнхея колбах см. Lubbs Е. К., J. Chem. Educ, 40, 200 (1963); РЖХим, 1964, 20Д26.
Обзор некоторых новых разработок в области термометрии см. Birr E., Feingeratetechnik, 12, 270 (1963); РЖХнм, 1964, 4И131.
Об уходе за платиновыми термопарами см. РЖХим, 1959, Ni 9, 164, реф. 31161.
О термохимических методах измерения температуры см. Гвоздеве. П., £ р у и О в а А. А., Изв. вузов, Сер. химия н хим. технол., № 5, 154 (1958); РЖХим, 1960, Ni 7, 177, реф. 26464; РЖХим, 1959, Ki 8, 104, реф. 26752.
О простом терморегуляторе для стабилизации и программного изменения температуры см. Матвеев О. А., ЖПХ, 32, Ni 2, 442 (1959).
Об автоматическом регуляторе температуры в пределах 30 — 600° С с точностью ±0,01°х! (на базе электронного регистрирующего прибора ЭК-С-54) см. Блях Г. И., Горелки некий Ю. В., Гринман Н. Г., Соколова А. Я., Шуляр Б. H., Зав. лаб., 26, Ni 12, 1428 (1960).
О регулировании тепловых процессов см. Ерофеев А. В., Электронные устройства автоматического контроля и регулирования тепловых процессов, Госэнергоиздат, 1955.
О простом приборе для регулирования температуры в лабораторных условиях см. П а ш к о в с к и й М. В, Рыбалко В. В., Волженский Г. В., Приборы и техн. экеперим., № 6, 134 (1960>.
Описание термостатов и терморегуляторов см. Оствальд — Лютер — Друкер, Физико-химические измерения, ч. 1, Химтео-ретиздат, 1935.
О лабораторных термостатах и криостатах см. Шатен-штейн А. И., Криогенные газы как растворители, ч. 2, Изд. АН СССР, 1939; Чмутов К. В., Техника физико-химического исследования, 3-е изд., Госхнмиздат, 1954, Муттик Г., Зав. лаб., 17, № II, 1403 (1951); Сар ахов А. И., Изд. АН СССР, ОХН, № 1, 9 (1956); Батрукова М. Г., Моек вит и и Н. H., С а р а-хов А. И., Зав. лаб., 24, Ki 9, 1149 (1958); Михеев Н. Б., Глазков В. А., Приборы и техн. эксперим., № 4, 158 (1954); РЖХим, I960, № 4, 167, реф. 13258; Маха J., Uh lif Z., РЖХим, 1960, Ki 13, 160, реф. 51848; JuIiI J., P о s 11 е г M., H о d е k J., РЖХим, I960, № 14, 156, реф. 56894.
Описание и рисунок криостата для температур от —190 до 4000C см. Anai. Chem., 32, № 12, 1573 (1960).
О криостате для промежуточных температур см. Ш и м а ш е к E., Приборы и техн. эксперим., Ki 4, 173 (1961); РЖХим, 1962, реф. 5Е73.
О простом криостате см. Buchanan A. S., С г е u t z b е г g F., Austral. J. Chem., 14, № 4, 526 (1961); РЖХим, 1962, реф. 15Е25..'
О криостате для температур 150—2500K см. Lawrance I. J., J. Sci. Instr., 39, № 4, 171 (1962); РЖХим, 1962, реф. 18Е24.
О простом термостате с пропорциональным регулированием температуры см. Shanefield D., Rev. Sci. Instr., 32, № 12, 1403, G (1961); РЖХим, 1962, реф. 13Е16.
О лодяиом термостате с терморегулятором на полупроводниках см. Андреев С. В., Мартене Б. К., T р у ш и и с к и й A. H., Зав. лаб., 27, Ki 1, 118 (1961).
О простом низкотемпературном термостате с термистором в качестве датчика терморегулятора см. Rand М. J., Analyt. Chem., 34, Ki 3, 444 {1962); РЖХим, 1962, реф. 17Е28.
О новых методах термостатирования в области низких и средних температур см. WoI ser, Glas- und Instr. Techn., 5, № 4, НО (1.961); РЖХим, 1962, I8E27.
О регулировании температуры лабораторных термостатов см Proctor С. M., Instr. a. Control. Sist.,< 35, № 5. Ill (1962); РЖХим, 1962, реф. 24Е69. '
см. также