Холодильник лабораторный химический — прибор для конденсации паров и их отвода из системы или возврата обратно в реакционную массу. Конструктивно представляет собой сосуд, в котором происходит конденсация. Охладителями могут выступать окружающий воздух, проточная вода, жидкие и твердые хладагенты. Пары реагента проходят через внутренний сосуд и от соприкосновения с охлажденной поверхностью конденсируются.
Виды и принцип действия
По типу конструкции устройства могут быть шариковыми, спиральными, с прямой трубкой, с внутренним или наружным охлаждением (все перечисленные — с заменяемыми или не заменяемыми конусными шлифами (КШ), пальчиковые с взаимозаменяемыми КШ.
По принципу действия они делятся на:
• прямые (нисходящие);
• обратные;
• универсальные.
Лабораторный холодильник, назначение которого разделить жидкость на низкокипящие и высококипящие части и отделить одну из них, относится к моделям прямого типа (Либиха, Веста, спиральный). При установке следят, чтобы аппарат располагался под наклоном. Так конденсированный пар стекает вниз, собирается в приемной колбе и выводится из системы.
Обратный холодильник: Фридрихсена, Штеделера, шариковый, пальчиковый — необходим при проведении высокотемпературных реакций, фракционной перегонке, экстракции веществ, очистки жидкостей. Он устанавливается над реактором вертикально или под небольшим углом. Кипящее вещество испаряется, пар конденсируется, и получившаяся жидкость беспрепятственно стекает вниз, возвращаясь в процесс.
Конструкция универсальных конденсаторов — это лабораторные холодильники Димрота, позволяет подключать их и как нисходящие, и как обратные.
Назначение устройства
Самая востребованная функция этих приборов — сбор конденсата при экстракции, сублимации, разделении жидких соединений на фракции. Нагреваясь, часть вещества испаряется из реакционного сосуда и конденсируется. В зависимости от условий проводимой реакции, конденсат отводят в приёмник или возвращают в ту же посуду, где проходит нагрев. От этого зависит форма устройства и то, какой тип выбирается для подключения к установке.
Высокотемпературные реакции можно проводить и в герметичных сосудах, без отвода из системы части веществ. Но тогда есть опасность, что посуда не выдержит высокого давления и установка взорвется.
Требования к прибору
Оборудование должно быть из термостойкого и химически инертного стекла без пузырьков, волн, воздушных капилляров, инородных включений. Боросиликатное стекло, из которого эти приборы делают чаще всего, не боится термических ударов в несколько десятков градусов. Края горловин и выходов должны быть ровно обрезаны и оплавлены, а шлифы — соответствовать стандартам.
Правила использования
Существуют множество конструкций холодильников, которые различаются формой сосудов-конденсаторов и рубашек, площадью поверхности теплообмена, типами хладагента и способами его подачи. У каждой модели свои особенности. Одни рассчитаны на проведение высокотемпературных реакций, а другие – на низкокипящие вещества. При использовании неподходящей модели может, например, холодильник будет «захлебываться» при слишком большом давлении паров. Поэтому перед покупкой и, тем более, использованием холодильника рекомендуется ознакомиться с его параметрами и использовать строго в соотвествии с назначением.
Порядок запуска устройства на примере нисходящего холодильника с охлаждением проточной водой.
• Смонтировать устройство на лабораторную установку (вход выше выхода).
• Соединить выход с сосудом-приемником, а вход — с источником паров.
• К рубашке подсоединить трубки для подачи и отвода охлаждающего агента.
• Заполнить рубашку водой и начать нагревание.
Критерии выбора
При выборе подходящей модели стеклянного лабораторного холодильника следует учитывать такие факторы, как:
• цель — для чего подбирается и как будет использоваться;
• вместимость (объем);
• длина;
• размер входного шлифа;
• диапазон рабочих температур;
• модификация устройства.
Немаловажный критерий — цена. Кстати, продающиеся у нас холодильники Simax имеют доступную стоимость для моделей исключительно высокого качества.