Tủ lạnh hóa chất. Tủ lạnh - kính thiết bị phòng thí nghiệm Tủ lạnh trào ngược trong hóa học

Từ bài viết này sẽ biết tủ lạnh hóa chất là gì? theo nguyên lý hoạt động, theo thiết kế và cả những gì được sử dụng làm bộ làm mát.

Tủ lạnh hóa chất là một thiết bị trong phòng thí nghiệm được sử dụng để thu thập chất ngưng tụ trong quá trình chiết hoặc tách các phần chất lỏng riêng lẻ, đồng thời cũng là một trong những yếu tố lắp đặt để nghiên cứu các chất khác nhau.

Theo quy định, đây là một thiết bị làm bằng thủy tinh. Nó là một bình trong đó xảy ra sự ngưng tụ, cộng với một mạch làm mát. Chất làm mát có thể là không khí, nước hoặc chất làm lạnh đặc biệt, kể cả chất rắn.

Theo nguyên lý hoạt động, tủ lạnh hóa chất có thể là:

• thẳng;
• đảo ngược;
• phổ quát.

Tủ lạnh trực tiếp (tên gọi khác là hướng xuống)được sử dụng để tách chất lỏng thành các thành phần có nhiệt độ sôi thấp và cao.

Tủ lạnh trào ngượcđược sử dụng trong các phản ứng ở nhiệt độ cao, với hơi nước quay trở lại lò phản ứng (bình thủy tinh). Tất nhiên, việc đun sôi có thể được thực hiện trong một bình kín, nhưng khi đó khả năng cao là lò phản ứng sẽ phát nổ do áp suất cao.

Mục đích của hai thiết bị này được xác định bởi sự khác biệt về thiết kế của chúng. Một bình ngưng hồi lưu được lắp thẳng đứng trên bình chứa chất lỏng đang sôi để hơi nước chảy xuống sau khi ngưng tụ. Một tủ lạnh thẳng được lắp đặt ở một góc sao cho chất lỏng từ nó có thể tự do chảy vào bộ thu.

Các thiết bị phổ thông có thiết kế cho phép chúng được sử dụng làm tủ lạnh trực tiếp và trào ngược.

Các loại tủ lạnh tùy theo loại bình ngưng

Tổng cộng tính năng thiết kế Có bốn loại thiết bị làm mát bằng hóa chất. Chúng ta hãy xem xét các tính năng của từng người trong số họ.

tủ lạnh Liebig

Các tên gọi khác của thiết bị làm mát hạ lưu này là tủ lạnh thẳng hoặc tủ lạnh ống thẳng (STR). Nó được phát minh bởi nhà hóa học người Đức Justus von Liebig. Thiết kế của thiết bị bao gồm hai ống thủy tinh, ống này được hàn kín bên trong ống kia. Ống bên trong chứa đầy hơi lỏng sôi và nước chảy tuần hoàn bên trong ống ngoài.

Thiết kế này có ứng dụng rộng rãi và có thể là một phần của thiết bị thực hiện quá trình chưng cất đơn giản hoặc chân không.

Tủ lạnh Allina

Một tên gọi khác – “quả bóng” – bắt nguồn từ hình dạng của ống bên trong, giống như những quả bóng nối tiếp nhau. Thiết kế này cho phép bạn tăng diện tích trao đổi nhiệt và tăng năng suất. Nhưng vì nước ngưng tụ có thể tích tụ trong các quả bóng khi lắp đặt ở góc nghiêng nên tủ lạnh Allina chỉ có thể hoạt động như một tủ lạnh đảo ngược.

Tủ lạnh cuộn

Lauren R. Graham đã thay đổi thiết kế của một tủ lạnh đựng hóa chất đơn giản theo một cách khác bằng cách đặt một cuộn dây thủy tinh bên trong ống. Sự ngưng tụ trong nó xảy ra nhanh hơn nhiều so với dòng chảy trực tiếp hoặc bóng, nhưng thiết bị chỉ có thể được sử dụng như một dòng chảy đi xuống do hiệu ứng mao dẫn.

Một loại tủ lạnh xoắn ốc là thiết bị làm mát Staedeler. Ở đây đá với muối ăn hoặc carbon dioxide rắn với axeton được sử dụng làm chất làm mát. Nó được sử dụng cho chất lỏng có điểm sôi thấp.

Bình ngưng hồi lưu Dimroth

Thiết bị ngưng tụ hồi lưu Dimroth có thiết kế tương tự như tủ lạnh xoắn ốc (cuộn dây), nhưng có nguyên lý hoạt động hơi khác một chút.

Tủ lạnh này là một bình có hình xoắn ốc làm mát bằng nước bên trong. Các vòng xoắn ốc có thể được trải rộng ra hoặc quấn chặt tùy theo ứng dụng. Hơi lỏng ngưng tụ theo hình xoắn ốc và thoát ra qua một lỗ ở đáy bình. Nhiệt độ được điều chỉnh dễ dàng nhờ khớp nối nhiệt kế nằm ở phía trên bình.

Tủ lạnh ngón tay

Thiết bị này còn được gọi là “ngón tay làm mát” hoặc tủ lạnh ngâm. Nó có một số ưu điểm: kích thước nhỏ gọn, không cần phải cố định đặc biệt trong hệ thống làm mát

Máy làm mát không khí và nước

Tùy thuộc vào chất làm mát được sử dụng, thiết bị làm mát được chia thành không khí và nước.

Máy làm mát không khí có thể được sử dụng trong công nghiệp hóa chất trong quá trình tổng hợp cao su, rượu, chỉnh lưu dầu ở những khu vực hạn chế tài nguyên nước hoặc để giảm chi phí làm sạch, bơm và làm mềm nước. Những thiết bị như vậy rất dễ bảo trì, không đòi hỏi chi phí lớn cho việc sửa chữa và bảo trì, đồng thời có tuổi thọ cao hơn so với máy làm mát nước.

Nếu phản ứng ngưng tụ xảy ra ở nhiệt độ trên 150°C thì việc làm mát bằng nước sẽ dẫn đến nứt kính do nhiệt độ thay đổi mạnh. Trong trường hợp này, máy làm mát không khí được sử dụng. Theo thiết kế nó có thể là dòng chảy trực tiếp hoặc bóng.

Một thiết bị làm mát bằng nước sử dụng nước chảy làm chất làm lạnh. Nó không chỉ được sử dụng trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm mà còn trong công nghiệp hoặc y học, chẳng hạn như để thu được nước cất. Chúng được sản xuất theo bất kỳ thiết kế nào được liệt kê ở trên.

Quan trọng: bất kể thiết kế của tủ lạnh như thế nào, nước hoặc chất làm lạnh cần thiết khác đều được cung cấp cho thiết bị ngưng tụ từ dưới lên để vỏ được lấp đầy hoàn toàn và thiết bị hoạt động hiệu quả.

Phần kết luận

Hóa học đã tìm thấy ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày của con người hiện đại. Các bà nội trợ hiện đại không chỉ sử dụng phản ứng giữa soda và axit để làm bánh nướng xốp mà còn thiết bị thí nghiệmđã tìm thấy ứng dụng của nó. Ví dụ, tủ lạnh hóa chất được sử dụng bởi những người thích rượu tự chế cửa hàng.

Video: Tủ lạnh đảo chiều và trực tiếp là gì | Thống Nhất Kỳ Thi Hóa Học | Liya Mendeleeva

Video: Đánh giá tủ lạnh đảo ngược

Hơi của chất lỏng trong quá trình chưng cất hoặc đun nóng (sôi). Được sử dụng để chưng cất dung môi từ môi trường phản ứng, để tách hỗn hợp chất lỏng thành các thành phần (Chưng cất phân đoạn) hoặc để tinh chế chất lỏng bằng cách chưng cất.

Tùy theo phương pháp áp dụng sẽ có những cách khác nhau các loại sau tủ lạnh:

• Tủ lạnh trực tiếp (giảm dần) - được sử dụng để ngưng tụ hơi và loại bỏ chất ngưng tụ thu được khỏi hệ thống phản ứng. Nước ngưng được thu vào bình thu.
• Tủ lạnh trào ngược - được sử dụng để ngưng tụ hơi và đưa chất ngưng tụ trở lại khối phản ứng. Những tủ lạnh như vậy thường được lắp đặt theo chiều dọc.

Các loại tủ lạnh

Bình ngưng ngược hoặc tăng lên được sử dụng khi thực hiện phản ứng ở điểm sôi của hỗn hợp phản ứng, nhưng không chưng cất chất lỏng; chúng đảm bảo sự ngưng tụ hơi và dòng nước ngưng tụ quay trở lại lò phản ứng dọc theo thành tủ lạnh.

Máy khử đờm - tủ lạnh để ngưng tụ một phần phần nhẹ của hơi nước, trào ngược.

Loại tủ lạnh thí nghiệm đơn giản nhất là tủ lạnh không khí, thường chỉ là một ống thủy tinh được làm mát bằng không khí xung quanh. Nó được sử dụng riêng khi làm việc với chất lỏng có nhiệt độ sôi cao (tốt nhất là có nhiệt độ sôi ít nhất 300 ° C), khi làm việc với tủ lạnh đựng nước, do chênh lệch nhiệt độ lớn, có thể gây ra vết nứt trên kính của tủ lạnh. tủ lạnh.

Máy làm mát không khí

Nó là một trong những tủ lạnh có thiết kế đơn giản nhất và bao gồm một ống thủy tinh dài. Tủ lạnh như vậy chỉ được sử dụng khi làm việc với chất lỏng có nhiệt độ sôi cao (nhiệt độ sôi >150°C), vì tác dụng làm mát của không khí là nhỏ. Tủ lạnh có thể được sử dụng theo hướng trực tiếp hoặc đảo ngược. Là một tủ lạnh đảo ngược, loại tủ lạnh này hoạt động không hiệu quả: chuyển động của chất lỏng chủ yếu tương ứng với dòng chảy tầng và chất dễ bị “vứt ra ngoài”. Là tủ lạnh giảm dần, tủ lạnh như vậy có thể được sử dụng ở tốc độ chưng cất không quá cao đối với các chất có nhiệt độ sôi >150°C.

Máy làm mát không khí bóng

Được sử dụng như một sự đảo ngược. Máy làm mát dạng bi hiệu quả hơn máy làm mát không khí thông thường (có thiết kế thẳng) do bề mặt truyền nhiệt lớn hơn. Những tủ lạnh như vậy đã tìm thấy ứng dụng cho quá trình bán vi tổng hợp, trong đó lượng nhiệt được loại bỏ là nhỏ và để ngưng tụ ngay cả những chất có nhiệt độ sôi thấp. làm mát không khí hóa ra là khá đủ. (Nếu cần, tủ lạnh có thể được bọc trong giấy lọc ẩm trong trường hợp này.)

tủ lạnh Liebig

Nó được sử dụng chủ yếu như một dòng khí hạ nhiệt lên tới khoảng 160°C. Chất làm mát cho các chất có điểm sôi< 120°С служит в нем проточная вода, а в интервале 120-160°С - непроточная.

Tủ lạnh Liebig bao gồm hai ống thủy tinh được hàn kín bên trong ống kia. Hơi lỏng di chuyển qua ống bên trong và chất làm mát (nước lạnh) di chuyển qua ống bên ngoài (áo khoác).

Là một tủ lạnh đảo ngược, tủ lạnh như vậy không hiệu quả vì nó có bề mặt làm mát nhỏ và dòng hơi thành tầng; vì mục đích này, nó chỉ được sử dụng cho các hợp chất có nhiệt độ sôi tương đối cao (bp >100°C). Độ ẩm của khí quyển ngưng tụ ở bề mặt ngoài của tủ lạnh, có thể lọt vào bên trong bình thông qua các mao mạch rò rỉ ở khớp nối, do đó các khớp nối trên tủ lạnh và bình cần được bôi trơn kỹ lưỡng. Cũng nên đặt một vòng bít làm bằng giấy lọc khô trên tủ lạnh phía trên khớp. Chất lỏng có nhiệt độ sôi cao hơn tại điểm nối A (Hình 1-c) có thể gây ra ứng suất bên trong, gây nứt kính. Vì vậy, tủ lạnh Liebig không thể làm bằng kính không chịu nhiệt.

Máy làm mát bóng

Được sử dụng độc quyền như một đảo ngược. Vì tủ lạnh này có dạng hình cầu giãn nở nên dòng hơi trong nó trở nên hỗn loạn; Hiệu quả làm mát của tủ lạnh như vậy cao hơn đáng kể so với tủ lạnh Liebig. Tuy nhiên, độ ẩm của khí quyển cũng ngưng tụ ở bề mặt bên ngoài của nó và điểm nối A cũng rất nguy hiểm. Chất làm mát được cung cấp từ dưới lên trên. Thật thuận tiện khi đưa trục khuấy qua bộ làm mát bi và đưa các chất khác nhau vào lò phản ứng, các chất này được rửa sạch vào bình bằng nước ngưng và được đun nóng bởi nó. Thông thường, số lượng bi trong các tủ lạnh như vậy dao động từ 3 đến 8. Để tránh bị sặc, khi nước ngưng chưa kịp chảy ngược vào bình chứa chất lỏng đang sôi, tủ lạnh bi hồi lưu được lắp đặt ở vị trí nghiêng nhưng nghiêng. không nên quá lớn để nước ngưng tụ không tích tụ trong các viên bi. Sự tích tụ hơi nước dẫn đến giảm bề mặt làm mát hiệu quả của tủ lạnh.

Tủ lạnh cuộn

Không bao giờ sử dụng để quay trở lại, vì nước ngưng không chảy đủ tốt dọc theo các nếp gấp của cuộn dây, có thể văng ra khỏi tủ lạnh và gây ra tai nạn. Tủ lạnh dạng cuộn được gắn theo chiều dọc là tủ lạnh hạ nhiệt hiệu quả nhất, đặc biệt đối với các chất có nhiệt độ sôi thấp.

tủ lạnh Staedeler

Một dạng cải tiến của tủ lạnh dạng cuộn, trong đó bình làm mát có thể chứa đầy hỗn hợp đá với muối ăn, carbon dioxide rắn với axeton, v.v. Tủ lạnh như vậy có thể được sử dụng để ngưng tụ các chất đang sôi ở nhiệt độ rất thấp.

tủ lạnh Dimroth

Bình ngưng hồi lưu rất hiệu quả. Nó cũng được sử dụng như một bản hạ nhiệt nếu có thể bỏ qua tổn thất tương đối lớn của sản phẩm chưng cất trên cuộn dây. Điểm nối của cuộn dây với vỏ A nằm ngoài vùng có sự khác biệt lớn do đó, khi sử dụng tủ lạnh như vậy khi làm việc với chất lỏng sôi trên 160°C, bạn không sợ xảy ra biến chứng. Vì vỏ ngoài của tủ lạnh là không khí khi nhiệt độ phòng, độ ẩm của khí quyển không ngưng tụ trên bề mặt của nó (xem ở trên). Đúng là các chất có nhiệt độ sôi thấp có thể “bò” theo bên trongáo sơ mi và từ đó “kéo” vùng làm mát. Do đó, thiết bị ngưng tụ Dimroth không thích hợp làm thiết bị ngưng tụ hồi lưu cho các chất có nhiệt độ sôi tương đối thấp, chẳng hạn như ete. Ở đầu hở phía trên của tủ lạnh, hơi ẩm trong không khí dễ dàng ngưng tụ trên các ống cấp nước nên được trang bị ống canxi clorua.

Tủ lạnh ngâm - “ngón tay làm mát”

Thiết bị ngưng tụ hồi lưu có hình dạng đặc biệt này (không cần cố định cụ thể trong hệ thống làm mát) được sử dụng chủ yếu trong các thiết bị cho phương pháp bán vi mô. Nếu “ngón tay làm mát” được đưa vào bình phản ứng trên nút đậy thì thiết bị không được bịt kín.

Cài đặt

Tủ lạnh hóa chất có thể được sử dụng theo kiểu đảo ngược hoặc hướng xuống (chúng khác nhau về vị trí và phương pháp buộc chặt khi lắp đặt thiết bị).

Phần trên của bình ngưng được gắn vào bình Wurtz, ống Wurtz hoặc ống kéo dài từ bình chứa hỗn hợp ban đầu. Phần dưới được kết nối với một allonge, qua đó sản phẩm tổng hợp hoặc chưng cất đi vào máy thu.

Cần lưu ý riêng rằng chất làm mát (nước) được cung cấp độc quyền từ dưới lên. Khi chất làm lạnh được cung cấp từ trên xuống dưới, việc đổ đầy vỏ tủ lạnh sẽ không đầy đủ khiến việc làm mát không hiệu quả. Ngoài ra, với nguồn cung cấp như vậy, tủ lạnh có thể bị hỏng (nứt) do áo khoác quá nóng cục bộ.

• Voskresensky, P. I. Kỹ thuật công việc trong phòng thí nghiệm: hướng dẫn sử dụng / P. I. Voskresensky. - Tái bản lần thứ 10, đã xóa. M.: Hóa học, 1973. 717 trang.

Tủ lạnh là một thiết bị ngưng tụ hơi nước bằng môi trường làm mát, thường là nước. Tủ lạnh được lắp đặt theo chiều xiên khi cần thu chất ngưng tụ vào bình chứa hoặc theo chiều dọc để đưa chất ngưng tụ trở lại bình chứa chất lỏng sôi. Trong trường hợp này, tủ lạnh được gọi là đảo ngược. Nếu nhiệt độ mà chất ngưng tụ đông đặc cao hơn nhiệt độ của nước làm mát thì nước được làm nóng trong bộ điều nhiệt sẽ được cấp vào tủ lạnh, điều này ngăn cản sự ngưng tụ đóng băng trong ống bên trong của tủ lạnh. Trong bộ lễ phục. 58 trình bày các tủ lạnh được sử dụng phổ biến nhất.

Tủ lạnh dòng trực tiếp Weigel-Liebig (Hình 58, a) được Weigel đề xuất vào năm 1771 và sau đó được Liebig sử dụng. Tủ lạnh này thường được sử dụng để chưng cất chất lỏng có nhiệt độ sôi từ 100 đến 150 °C. Tủ lạnh có vỏ làm mát tương đối đường kính lớn. Hệ số truyền nhiệt cho tủ lạnh Weigel-Liebig có chiều dài từ 300 đến 1000 mm thay đổi từ 105 đến 35 W/(m2*K), tức là. giảm khi tăng chiều dài của tủ lạnh.

Cơm. 58. Tủ lạnh kính: Weigel - Liebig (a), Allin (b), VestanYa, Graham (d), Dimroth (d), Friederichs (f) và nước tiếp tuyến vào ngăn làm mát lạnh (g) I]

Vì vậy, nên sử dụng hai tủ lạnh nhỏ thay vì một tủ lạnh dài. Tủ lạnh Weigel-Liebig cũng có thể thực hiện các chức năng của tủ lạnh không khí nếu nó được đặt thẳng đứng và hơi nước của chất lỏng sôi cao được dẫn vào áo khoác qua nhánh trên và nước ngưng được lấy từ nhánh dưới. Do bị nóng lên, một luồng không khí lạnh liên tục theo chiều dọc sẽ xuất hiện trong ống trung tâm. Trong trường hợp này, tủ lạnh hiệu quả nhất là những tủ lạnh có ống trung tâm rộng hơn và vỏ bọc xung quanh có thể có đường kính nhỏ hơn.

Liebig Justus (1803-1873) - Nhà hóa học và phân tích hữu cơ người Đức.

Tủ lạnh bóng Allina (Hình 58, b) là tủ lạnh trào ngược điển hình. Do bề mặt làm mát lớn hơn nên tủ lạnh Allina ngắn hơn tủ lạnh Weigel-Liebig. Thật thuận tiện khi đưa trục khuấy qua bộ làm mát bi và đưa các chất khác nhau vào lò phản ứng, các chất này được rửa sạch vào bình bằng nước ngưng và được đun nóng bởi nó.

Thông thường, số lượng bóng trong những tủ lạnh như vậy dao động từ 3 đến 8. Xét về hiệu quả như tủ lạnh trào ngược, tủ lạnh Allina thua kém tủ lạnh Dimroth (Hình 58, d), có thể chịu được sự thay đổi nhiệt độ đáng kể. Để tránh bị sặc, khi nước ngưng không kịp chảy ngược vào bình chứa chất lỏng đang sôi, bộ làm mát bi hồi lưu được lắp đặt ở vị trí nghiêng, nhưng độ dốc không quá lớn để nước ngưng không tích tụ trong các bi. . Sự tích tụ hơi nước dẫn đến giảm bề mặt làm mát hiệu quả của tủ lạnh (Allen (Allen) Alfred Henry (1847-1904) - Nhà hóa học và phân tích hữu cơ người Đức.)

Tủ lạnh Vesta (Hình 58, c) có vỏ làm mát có đường kính nhỏ, nằm sát trung tâm, ống hơi cong. Nó hiệu quả hơn tủ lạnh Weigel-Liebig. Trong cùng điều kiện chưng cất chất lỏng, tủ lạnh Vesta có hệ số truyền nhiệt gấp đôi so với tủ lạnh dòng trực tiếp. Tủ lạnh xoắn ốc Graham có hiệu suất tương tự (Hình 58, e). Nó được sử dụng để ngưng tụ hơi của chất lỏng dễ bay hơi. Cả hai tủ lạnh đều giữ lại một số chất ngưng tụ ở ống bên trong và do đó không thích hợp lắm cho việc chưng cất phân đoạn.

Tủ lạnh Dimroth (Hình 58, d) được khuyên dùng làm tủ lạnh trào ngược. Nó có hệ số truyền nhiệt cao nhất, đạt 120 W/(m2K). Nó không được sử dụng để chưng cất phân đoạn hỗn hợp chất lỏng do thể tích khí lớn và khả năng giữ lại nhiều nước ngưng ở vị trí nghiêng.

Graham Thomas (1805-1869) - nhà hóa học vật lý người Anh. Nghiên cứu sự khuếch tán của chất khí và chất lỏng qua màng.

West Robert (sn. 1928) - nhà hóa học hữu cơ người Mỹ.

Dimroth Otto (1872-1940) - Nhà hóa học hữu cơ người Đức.

Tủ lạnh Friederichs (Hình 58, f). Trong tủ lạnh này, hơi nước rửa qua ống cuộn có nước chảy và thành ống hình trụ rộng bên trong, bên ngoài có nước chảy ra từ cuộn dây. Tủ lạnh sử dụng nhiều hơi nước này về cơ bản là sự kết hợp giữa tủ lạnh Weigel-Liebig và Dimroth. Nó rất hiệu quả cho việc chưng cất phân đoạn các hỗn hợp chất lỏng, vì nước ngưng thực tế không đọng lại trong đó.

Để cải thiện hiệu suất của tủ lạnh có vỏ bọc, bằng cách tăng cường truyền nhiệt, một dòng chất lỏng làm mát hỗn loạn được tạo ra.

Cơm. 59. Tủ lạnh dạng buồng: loại hộp mực (a, b), Staedeler (c), Shirm-Hopkins (d) và Soxhlet (d)

Để làm điều này, các ống cấp và xả chất lỏng của áo khoác được hàn sao cho trục của chúng nằm tiếp tuyến với áo khoác (Hình 58, g). Khi đó nước hoặc chất làm mát khác sẽ bắt đầu di chuyển theo hình xoắn ốc trong tủ lạnh.

Tủ lạnh kiểu hộp mực (Hình 59, a, b). Trong đó, phần trung tâm - hộp mực - chứa đầy hỗn hợp làm mát chất rắn hoặc chất lỏng. Những tủ lạnh như vậy dành cho chất lỏng có nhiệt độ sôi thấp thì ngược lại. Chúng bao gồm tủ lạnh Staedeler (Hình 59, c), trong đó sự ngưng tụ hơi nước xảy ra trong một cuộn dây được làm mát bằng hỗn hợp chất lỏng và rắn. Chất lỏng hình thành khi chất làm lạnh rắn tan chảy được thoát qua ống bên. Thành phần chất lỏng của hỗn hợp làm mát chất lỏng rắn được cung cấp qua ống bên trái, chạm tới đáy bát tủ lạnh.

Städeler Georg Andreas (1841-1871) - Nhà hóa học hữu cơ người Đức.

Tủ lạnh ngón tay Schirm-Hopkins (Hình 59, d) bao gồm một chiếc áo khoác để hơi nước đi qua và một “ngón tay” nằm bên trong áo khoác - một thiết bị mà chất làm lạnh dạng lỏng chảy qua. Khi sử dụng bộ làm mát bằng ngón tay, tốc độ dòng hơi nước phải càng thấp càng tốt.

Tủ lạnh Soxhlet hình cầu (Hình 59, e) thường được sử dụng làm tủ lạnh hồi lưu. Hơi nước đi qua giữa bức tường bên ngoài được làm mát bằng không khí và bức tường bên ngoài của quả bóng bên trong, qua đó chất làm lạnh lưu thông. Tủ lạnh Soxhlet cũng được sử dụng để chưng cất chất lỏng có nhiệt độ sôi cao.

Soxhlet Friedrich (1848-1926) - Nhà hóa học nông nghiệp người Đức.

Tủ lạnh- phục vụ cho việc ngưng tụ hơi lỏng đang sôi trong thiết bị chưng cất. Tùy thuộc vào điều kiện vận hành, chất lỏng được xử lý trong tủ lạnh trong khi làm mát hơi (ngưng tụ) và phải được thải ra thiết bị thu hoặc quay trở lại bình nơi tiến hành gia nhiệt. Sự khác biệt về mục đích sử dụng của tủ lạnh quyết định hình dạng và tên gọi của chúng. Tủ lạnh được thiết kế để thu gom nước ngưng được gọi là trực tiếp hoặc hướng xuống, và tủ lạnh mà từ đó nước ngưng được đưa trở lại quy trình được gọi là đảo ngược.

Tủ lạnh trực tiếp (Liebig). Tủ lạnh Liebig, bao gồm một ống thủy tinh dài (forshtos), một đầu được mở rộng, rất phổ biến trong các phòng thí nghiệm. Ống này được đưa qua vỏ hoặc khớp nối bằng thủy tinh hoặc kim loại và được cố định bằng các đoạn ống cao su lắp vào các đầu của khớp nối. Đôi khi có những chiếc tủ lạnh Liebig có ống làm lạnh hàn vào áo.

Ở hai đầu của khớp nối (vuông góc với trục của nó) có một ổ cắm. Các ống cao su được đặt trên đó, một ống nằm gần đầu hẹp nối với vòi nước, ống còn lại được đưa đến ống cống. Khi các ống được nối theo cách này, nước trong tủ lạnh sẽ di chuyển về phía hơi của chất lỏng đã nguội. Khi kết nối tủ lạnh, phải tuân thủ các quy tắc sau: nước phải luôn vào tủ lạnh từ đầu dưới phía dưới và thoát ra từ đầu nâng lên phía trên. Vỏ làm mát (khớp nối) phải luôn được đổ đầy nước. Nếu không, trong quá trình chưng cất kéo dài, ống làm lạnh sẽ trở nên rất nóng và có thể vỡ ở ranh giới với mực nước.

Khi sử dụng trong thời gian dài, lớp phủ oxit sắt màu vàng đỏ theo nước từ tủ lạnh vào thường hình thành trên vỏ tủ lạnh. ống nước. Mảng bám cản trở tầm nhìn của ống làm lạnh và phải được loại bỏ định kỳ. Để thực hiện điều này, tủ lạnh được ngắt khỏi vòi nước, xả hết nước và đổ axit clohydric 10-16% vào vỏ tủ lạnh, đồng thời kẹp các ống cao su gần ổ cắm. Cẩn thận xoay tủ lạnh, hòa tan trong axit hydrochloric một lớp phủ oxit sắt, sau đó đổ axit ra ngoài, tủ lạnh lại được nối với nguồn cấp nước và cho nước chảy trong 5-6 phút. Chỉ có thể chưng cất chất lỏng bằng tủ lạnh Liebig khi nhiệt độ hơi của nó không vượt quá 150°C.

bình ngưng hồi lưu có thể là quả bóng (tủ lạnh Allina), cuộn dây và các dạng khác. Trong tủ lạnh dạng bóng, ống bao gồm các phần mở rộng hình cầu, trong khi ở tủ lạnh dạng cuộn, nó được cuộn theo hình xoắn ốc. Hình dạng này của các ống làm tăng bề mặt làm mát và đồng thời xảy ra sự ngưng tụ hơi hoàn toàn hơn.

Tủ lạnh Allina chỉ được lắp đặt ở vị trí thẳng đứng, nhưng không nghiêng, vì trong trường hợp sau, chất lỏng ngưng tụ sẽ tích tụ trong các quả bóng, cản trở việc lựa chọn chính xác các phân số.

Tủ lạnh Ball Soxhlet thường được sử dụng như ngược lại. Nước làm mát đi qua một cửa thoát nhỏ vào khoang hình cầu bên trong và chảy ra ngoài theo đúng quy trình. Hơi chất lỏng đi qua giữa bề mặt bên trong và bức tường bên ngoài. Do đó, hơi được làm mát từ cả hai bề mặt cùng một lúc; với bên ngoài - không khí, và với bên trong - nước lạnh.

Có một số loại tủ lạnh đặc biệt, chẳng hạn như tủ lạnh trong đó ống làm lạnh có hình xoắn ốc (Hình 14, vị trí 6). Điều này được thực hiện nhằm tăng bề mặt làm mát mà không làm tăng kích thước của tủ lạnh.

Tủ lạnh Domrata là phổ quát, vì chúng có thể được sử dụng như xuôi dòng và ngược lại. Tủ lạnh có thể chịu được sự thay đổi nhiệt độ đáng kể. Ưu điểm của nó là trên các bức tường bên ngoài của nó có hơi nước từ môi trường không ngưng tụ.

Thông tin liên quan:

1. Các bạn biết rằng khi các bạn còn là người ngoại đạo, các bạn đã đi theo những thần tượng thầm lặng, như thể các bạn đang bị dẫn dắt” (12:2)
2. Bạn không biết rằng những người làm lễ được nuôi sống từ nơi thánh sao? mà những kẻ phục vụ bàn thờ phải được hưởng phần của bàn thờ?” (9:13)

Sự khác biệt giữa tủ lạnh chưng cất trực tiếp và tủ lạnh chưng cất ngược là gì? và nhận được câu trả lời hay nhất

Trả lời từ Ariel[người mới]
Về cơ bản, chúng khác nhau rất ít. Nếu như Chúng ta đang nói vềĐối với phiên bản dành cho phòng thí nghiệm, tủ lạnh trực tiếp thường là một ống thẳng có “áo khoác” chứa nước. hơi từ phía trên đi vào, ngưng tụ và nước ngưng tụ chảy vào bộ thu từ đầu dưới. có thể được cài đặt xiên hoặc theo chiều dọc. Thiết bị này được phát minh vào thế kỷ 19 bởi nhà hóa học người Đức Johann Justus von Liebig, đó là lý do tại sao nó còn được gọi là “tủ lạnh Liebig”. được thiết kế để chưng cất đơn giản các chất lỏng, cũng như tách hỗn hợp của chúng, trong trường hợp sau, bình ngưng hồi lưu thường được sử dụng bổ sung.
Thiết bị ngưng tụ hồi lưu được thiết kế để ngưng tụ hơi của chất lỏng đang sôi và đưa nó trở lại bình chứa nó đang sôi. trong trường hợp này, các cặp nhập phần dưới cùng tủ lạnh, nước ngưng tụ chảy qua nó. Thiết bị này tương tự như tủ lạnh Liebig, nhưng để tăng hiệu quả của thiết bị, ống thẳng bên trong được thay thế bằng ống có hình dạng phức tạp với diện tích bề mặt lớn hơn (tủ lạnh "quả bóng"), ngoài ra còn có nước "áo khoác" hoặc thay vì nó, có thể lắp đặt một cuộn dây bên trong. đầu trên của bình ngưng hồi lưu phải thông với khí quyển.
về nguyên tắc, hầu hết mọi tủ lạnh trực tiếp đều có thể được sử dụng làm tủ lạnh đảo ngược, miễn là hiệu suất và đường kính trong của nó đủ để ngưng tụ số lượng yêu cầu hơi nước Về nguyên tắc, bình ngưng hồi lưu cũng có thể được sử dụng làm bình ngưng trực tiếp nếu cần thiết, nhưng phải lưu ý rằng trong điều kiện không đồng đều bề mặt bên trong Chất lỏng có thể bị giữ lại, điều này có thể làm giảm hiệu quả tách. Tốt hơn là không sử dụng bình ngưng hồi lưu làm bình ngưng trực tiếp trong quá trình chưng cất chân không.
Ngày nay, hầu hết các tủ lạnh cả loại thuận và nghịch đều được trang bị khớp mài ở hai đầu nên thường không gặp khó khăn gì khi lắp đặt.

Câu trả lời từ Alexander Goponenko[đạo sư]
Tại thiết bị ngưng tụ hồi lưu, hơi cô đặc quay trở lại thiết bị phản ứng. Dùng khi thực hiện các phản ứng ở nhiệt độ cao. Ngoài ra, phản ứng có thể được thực hiện trong bình kín, nhưng khi đó áp suất có thể tăng cao (thậm chí đến mức nổ).
Một bình ngưng trực tiếp được sử dụng để chưng cất - tách thành phần có nhiệt độ sôi thấp khỏi thành phần có nhiệt độ sôi cao.
Sự khác biệt về thiết kế phản ánh mục đích. Bình ngưng hồi lưu thường đứng thẳng và chất lỏng sẽ chảy ngược xuống. Tủ lạnh thẳng thường được đặt ở một góc, chất lỏng ngưng tụ phải chảy ra từ phía bên kia và không tích tụ trong tủ lạnh