정방향 냉장고와 역방향 냉장고의 차이점. 냉장고 - 유리 실험실 장치 직선 유리 냉장고

직접 응축기(그림 26 b)는 반응 매질에서 용매를 증류하거나, 액체 혼합물을 성분으로 분리하거나, 증류를 통해 액체를 정제하는 데 사용됩니다.

환류 응축기(그림 26a)는 합성 공장에서 물질을 용해하는 데 사용됩니다. 환류 응축기로 들어가는 증기는 냉각되고 응축되며 생성된 액체는 반응 플라스크로 다시 흐릅니다.

그림 26. – 직냉기와 역냉동기의 적용.


물(그림 27) 공기(그림 28)

냉장고는 내부 "재킷"을 채우는 냉각제 유형에 따라 분류됩니다.

흐르는 물;

물과 정수;

공기.

공기 냉각기는 액체 증기를 응축하는 데 사용됩니다.
T.킵. >150 C, 흐르는 물과 물 - 끓는점. 액체< 120 С, водяной с непроточной водой - с Т. кип. жидкости от 120 до 150 С.

내부 튜브의 구조에 따르면

내부 튜브, 냉각 재킷 및 결과적으로 냉각 표면의 설계에 따라 냉장고가 구별됩니다.

- "파이프 안의 파이프";

공;

음흉한;

결합 등 (그림 29).

특정 유형의 냉장고 사용은 다음에 따라 결정됩니다. 필요한 강도냉각.

V G 이자형 그리고 시간
그리고 에게 N 영형

그림 29. 다양한 디자인의 냉장고.

공기 냉각기 (그림 29 a, o)

디자인이 가장 단순한 냉장고 중 하나이며 길이가 길다. 유리관. 이러한 냉장고는 공기의 냉각 효과가 작기 때문에 끓는점이 높은 액체(끓는점 >150°C)를 사용하는 경우에만 사용됩니다. 냉장고는 다이렉트 또는 리버스로 사용할 수 있습니다. 역방향 냉장고로서 이러한 냉장고는 비효율적입니다. 액체의 이동은 주로 층류에 해당하며 물질은 쉽게 "버려집니다". 하향 응축기로서 이러한 냉장고는 낮은 증류 속도에서 사용할 수 있습니다.

바이겔-리비히 냉장고 (더 자주 Liebig, 영어. 리비히 콘덴서)
(그림 29b, p)

1771년 Weigel이 처음 제안한 후 사용되었습니다.
리비히. 주로 다운드래프트 쿨러로 사용됩니다. 환류 응축기로서는 효과가 없습니다. 냉각 표면이 작고 층류 증기 흐름이 있습니다. 이러한 목적으로 비교적 끓는점이 높은(비등점 > 100 0 C) 화합물에 사용됩니다. 냉장고 외부 표면에 대기 중 수분이 응결되어 연결부의 모세관 누출을 통해 플라스크 내부로 들어갈 수 있으므로 냉장고와 플라스크의 연결부를 철저히 윤활해야 합니다. 냉장고의 접합부 위에는 마른 여과지로 만든 커프를 두는 것도 좋습니다. 튜브 접합부(그림 30)에서 끓는점이 높은 액체(비등점 >160 0C)는 내부 응력을 유발하여 유리에 균열이 생기거나 완전히 파손될 수 있습니다.

그림 30. 급격한 온도 변화로 인해 균열이 발생할 수 있는 위치

길이가 300~1000mm인 Liebig 냉장고의 열전달 계수는 105~35W/(m 2 K)입니다. 냉장고의 길이가 길어질수록 감소합니다.

Liebig 냉장고는 수직으로 배치되고 끓는점이 높은 액체의 증기가 상단 분기를 통해 재킷으로 향하고 응축수가 하단 분기에서 제거되는 경우 공기 냉장고의 기능을 수행할 수도 있습니다. 가열의 결과로 차가운 공기의 연속적인 수직 흐름이 중앙 튜브에 나타납니다. 이 경우 가장 효율적인 냉장고는 중앙 튜브가 더 넓고 가능하면 주변 재킷의 직경이 더 작은 냉장고입니다.

냉장고 베스타(영어 서쪽 콘덴서) (도 29c)

이는 Liebig 냉장고의 변형으로, 내부 튜브와 외부 튜브 사이의 거리가 더 작아서 냉각수의 이동 속도를 높일 수 있다는 차이점이 있습니다. Vesta 냉장고는 Liebig 냉장고보다 열전달 계수가 두 배나 높으며 끓는점이 낮은 액체의 증기를 냉각하는 데 더 효과적입니다.

알리나 볼 쿨러 (영어 Allihn 콘덴서) (그림 29d)

전형적인 환류 응축기입니다. 냉각 표면이 더 크기 때문에 Allina 냉장고는 Weigel-Liebig 냉장고보다 길이가 더 짧습니다. 볼 쿨러를 통해 교반기 축을 삽입하여 반응기에 도입하는 것이 편리합니다. 다양한 물질, 응축수와 함께 플라스크에 잘 씻어서 가열합니다. 일반적으로 이러한 냉장고의 볼 수는 3 ~ 8 개입니다. 환류 냉장고로서의 효율성 측면에서 Allina 냉장고는 Dimroth 냉장고보다 열등합니다 (그림 29g, h) ), 상당한 온도 변화를 견뎌냅니다. 질식을 방지하기 위해 응축수가 끓는 액체와 함께 플라스크로 다시 유입될 시간이 없을 때 환류 볼 냉각기를 경사진 위치에 설치하되, 응축수가 볼에 쌓이지 않도록 경사가 너무 크지 않아야 합니다. . 응축수가 축적되면 냉장고의 효과적인 냉각 표면이 감소합니다.

코일 냉장고(그레이엄의 냉장고)

(영어: Graham 콘덴서) (그림 29 d, f)

절대 역방향으로 사용하지 마세요. 왜냐하면 코일의 접힌 부분을 따라 잘 흐르지 않는 결로물은 냉장고 밖으로 배출되어 사고의 원인이 될 수 있습니다. 수직으로 장착된 코일 냉장고는 특히 저비점 물질의 경우 가장 효율적인 하향 통풍 냉장고입니다.

딤로스 냉장고 (eng. 딤로스 콘덴서), (그림 29g, h)

매우 효율적인 환류 응축기. 열 전달 계수가 가장 높아 120W/(m 2 K)에 이릅니다. 코일의 상대적으로 큰 증류액 손실을 무시할 수 있는 경우 하향 기류로 사용할 수도 있습니다. 코일과 재킷의 접합부는 온도 차이가 큰 구역 외부에 위치하므로 160°C 이상 끓는 액체로 작업할 때 이러한 냉장고를 사용할 때 합병증에 대한 두려움이 없습니다. 보다 효율적인 냉각을 위해 사용됩니다. 이중 재킷을 갖춘 Dimroth 냉장고(그림 29h).

재킷형 냉장고의 성능을 향상시키고 열 전달을 증가시키기 위해 난류의 냉각수 흐름이 생성됩니다. 이를 위해 재킷의 액체 공급 및 배출 튜브는 축이 재킷에 접선 방향으로 위치하도록 납땜됩니다(그림 14 i). . 그러면 물이나 기타 냉각수가 냉장고에서 나선형으로 움직이기 시작합니다.

프리드리히의 냉장고 (Friedrichs, Friederichs)
프리드리히 콘덴서, (그림 29 i, j)

이러한 냉장고에서 증기는 흐르는 물로 코일 튜브와 내부의 넓은 원통형 튜브의 벽을 세척하며 외부에는 코일에서 나오는 물이 흐릅니다. 이 증기 집약형 냉장고는 본질적으로 Liebig 냉장고와 Dimroth 냉장고의 조합입니다. 응축수가 실제로 남아 있지 않기 때문에 액체 혼합물의 분별 증류에 매우 효과적입니다.

Schirm-Hopkins 냉장고(보통 Hopkins 냉장고, 그림 29 l).

증기가 통과하는 재킷과 재킷 내부에 위치한 "손가락"(액체 냉매가 흐르는 장치)으로 구성됩니다. 이러한 유형의 냉장고를 사용할 경우 증기 유량은 가능한 한 낮아야 합니다.

냉각 손가락 차가운 손가락, (그림 29m)

이 특수한 모양의 환류 응축기(냉각 시스템에 특별히 고정할 필요는 없음)는 주로 세미 마이크로 방식용 장치에 사용됩니다. "냉각 핑거"를 반응 용기의 마개에 삽입하면 장치를 밀봉할 필요가 없습니다.

듀어 냉장고(그림 29n)

이러한 냉장고에서는 드라이아이스(고체 이산화탄소)와 아세톤, 알코올, 액체질소의 혼합물이 냉각제로 사용됩니다.

유스투스 리비히(1803-1873) 제임스 듀어(1842-1923)

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냉장고냉각 매체, 가장 흔히 물을 사용하여 증기를 응축하는 장치입니다.

사용 방법에 따라 다음과 같은 유형의 냉장고가 구별됩니다.

  • 직통냉장고 (내림차순) - 증기를 응축하고 반응 시스템에서 생성된 응축물을 제거하는 데 사용됩니다. 응축수는 수용 플라스크에 수집됩니다.
  • 역류냉장고 - 증기를 응축하고 응축물을 반응 물질로 되돌리는 데 사용됩니다. 이러한 냉장고는 일반적으로 수직으로 설치됩니다.

그림 1은 냉장고의 다양한 디자인 유형을 보여줍니다.

그림 1 건축 유형냉장고
공기 냉각기
b-볼 공기 냉각기
v-리비히 냉장고
지볼 냉장고
d-코일 냉장고
스테델러 전자냉장고
w-냉장고 Dimrot
Liebig과 Dimroth 냉장고의 원리를 결합한 z-냉장고
그리고 - "냉각 손가락"

공기 냉각기(그림 1-a)
이 냉장고는 디자인이 가장 단순한 냉장고 중 하나이며 긴 유리관으로 구성되어 있습니다. 이러한 냉장고는 공기의 냉각 효과가 작기 때문에 끓는점이 높은 액체(끓는점 >150°C)를 사용하는 경우에만 사용됩니다. 냉장고는 다이렉트 또는 리버스로 사용할 수 있습니다. 역방향 냉장고로서 이러한 유형의 냉장고는 효과적이지 않습니다. 액체의 이동은 주로 층류에 해당하며 물질은 쉽게 "버려집니다". 하강형 냉장고로서 이러한 냉장고는 끓는점이 150°C를 초과하는 물질에 대해 너무 높지 않은 증류 속도로 사용할 수 있습니다.

볼 에어 쿨러(그림 1-b)
역방향으로 사용됩니다. 볼 쿨러는 열 전달 표면이 더 크기 때문에 기존(직선 설계) 공기 냉각기보다 더 효율적입니다. 이러한 냉장고는 제거되는 열의 양이 적고 끓는점이 낮은 물질도 응축하는 반미세합성에 응용할 수 있습니다. 공기 냉각꽤 충분한 것으로 나타났습니다. (필요하다면 젖은 여과지로 냉장고를 감쌀 수도 있습니다.)

리비히 냉장고(그림 1-c)
이는 주로 약 160°C까지의 하향 기류로 사용됩니다. 끓는점이 있는 물질을 위한 냉각수 Liebig 냉장고는 서로 밀봉된 두 개의 유리관으로 구성됩니다. 액체 증기는 내부 튜브를 통해 이동하고 냉각제(냉수)는 외부 튜브(재킷)를 통해 이동합니다.
역방향 냉장고로서 이러한 냉장고는 냉각 표면이 작고 층류 증기 흐름이 있기 때문에 효과적이지 않습니다. 이러한 목적으로 상대적으로 끓는점이 높은(bp >100°C) 화합물에만 사용됩니다. 냉장고 외부 표면에 대기 중 수분이 응축되어 접합부의 모세관 누출을 통해 플라스크 내부로 들어갈 수 있으므로 냉장고와 플라스크의 접합부를 철저히 윤활해야 합니다. 냉장고의 접합부 위에는 마른 여과지로 만든 커프를 두는 것도 좋습니다. 접합부 A(그림 1-c)의 끓는점이 높은 액체는 내부 응력을 유발하여 유리 균열을 일으킬 수 있습니다. 따라서 리비히 냉장고는 비내열 유리로 만들 수 없습니다.

그림 2는 간단한 증류를 위해 리비히 냉장고를 사용한 예를 보여줍니다.

그림 2 단순 증류를 위한 설치.
1-부르츠 플라스크
2-리비히 냉장고
3-along
4구 수신기

냉각제(물)는 아래에서 위로만 공급된다는 점을 별도로 참고하시기 바랍니다.냉매가 위에서 아래로 공급되면 냉장고 재킷의 충전이 불완전해 냉각 효과가 떨어지게 됩니다. 또한 이러한 공급을 사용하면 재킷의 국지적 과열로 인해 냉장고가 고장(균열)될 수 있습니다.

볼 쿨러(그림 1-d)
역방향으로만 사용됩니다. 이 냉장고는 구형 팽창을 갖고 있기 때문에 그 안의 증기 흐름은 난류가 됩니다. 이러한 냉장고의 냉각 효과는 Liebig 냉장고보다 훨씬 높습니다. 그러나 대기 수분도 외부 표면에 응축되어 접합 A도 위험합니다. 냉각수는 아래에서 위로 공급됩니다. 볼 쿨러를 통해 교반기 축을 삽입하고 반응기에 다양한 물질을 투입하는 것이 편리하며 응축수에 의해 플라스크에 잘 씻겨지고 이에 의해 가열됩니다. 일반적으로 이러한 냉장고의 볼 수는 3 ~ 8입니다. 질식을 피하기 위해 응축수가 끓는 액체와 함께 플라스크로 다시 흘러 들어갈 시간이 없을 때 환류 볼 냉장고는 경사 위치에 설치되지만 경사는 응축수가 볼에 쌓이지 않도록 너무 크지 않아야 합니다. 응축수가 축적되면 냉장고의 효과적인 냉각 표면이 감소합니다.

코일 냉장고(그림 1-d)
코일의 접힌 부분을 따라 잘 흐르지 않는 응축수가 냉장고 밖으로 버려져 사고의 원인이 될 수 있으므로 리턴으로 사용되지 않습니다. 수직으로 장착된 코일 냉장고는 특히 저비점 물질의 경우 가장 효율적인 하향 통풍 냉장고입니다.

스테델러 냉장고(그림 1)
냉각 용기에 얼음과 얼음의 혼합물을 채울 수 있는 코일 냉장고의 변형 식탁용 소금, 아세톤을 포함한 고체 이산화탄소 등. 이러한 냉장고는 매우 낮은 온도에서 끓는 물질의 응축에 사용될 수 있습니다.

딤로스 냉장고(그림 1-g) 매우 효율적인 환류 응축기. 코일에서 상대적으로 큰 증류액 손실을 무시할 수 있는 경우 하향 기류로도 사용됩니다. 재킷 A와 코일의 접합부는 온도 차이가 큰 구역 외부에 위치하므로 160°C 이상 끓는 액체를 작업할 때 이러한 냉장고를 사용할 때 합병증에 대한 우려가 없습니다. 냉장고 외부 재킷은 공기이므로 실온, 대기 수분은 표면에 응축되지 않습니다(위 참조). 실제로 끓는점이 낮은 물질은 "크롤링"할 수 있습니다. 내부에셔츠를 입혀 냉각 영역을 "당깁니다". 따라서 Dimroth 응축기는 에테르와 같이 상대적으로 끓는점이 낮은 물질을 위한 복귀 응축기로 적합하지 않습니다. 냉장고 상단 개방형에는 급수호스에 대기 중 수분이 쉽게 응결되기 때문에 염화칼슘 튜브가 장착되어 있습니다.

침지냉장고 - “쿨링핑거”(그림 1-i)
이 특수 형상의 환류 응축기(냉각 시스템에 특별히 고정할 필요는 없음)는 주로 세미 마이크로 방식의 장치에 사용됩니다. "냉각 핑거"가 반응 용기의 마개에 삽입된 경우 장치를 밀봉해서는 안 됩니다.

일반 참고사항:냉장고를 끄면 화재와 폭발이 발생할 수 있으므로 냉장고 재킷을 통한 물 순환이 멈추지 않도록 지속적으로 확인해야 합니다!

냉장고- 증류 장치에서 끓는 액체 증기를 응축시키는 역할을 합니다. 작동 조건에 따라 액체는 증기(응축수)를 냉각하는 동안 냉장고에서 처리되며 리시버로 배출되거나 가열이 수행되는 용기로 반환되어야 합니다. 이러한 냉장고의 목적 차이에 따라 모양과 이름이 결정됩니다. 응축수를 수집하도록 설계된 냉장고를 다이렉트(direct) 또는 하향식(downward)이라고 하며 응축수가 공정으로 되돌아가는 냉장고를 리버스(reverse)라고 합니다.

직통냉장고(Liebig).한쪽 끝이 확장된 긴 유리관(forshtos)으로 구성된 Liebig 냉장고는 실험실에서 매우 일반적입니다. 이 튜브는 유리나 금속 재킷 또는 커플링을 통과하고 커플링 끝에 맞는 고무 튜브 조각으로 고정됩니다. 때로는 냉각관이 재킷에 납땜되어 있는 Liebig 냉장고가 있습니다.

커플 링의 끝 부분 (축에 수직)에는 하나의 배출구가 있습니다. 고무 튜브가 그 위에 놓이고 그 중 하나는 좁은 끝 부분에 위치하여 수도꼭지와 연결되고 다른 하나는 배수관으로 전환됩니다. 이러한 방식으로 튜브를 연결하면 냉장고 안의 물이 냉각된 액체의 증기 쪽으로 이동합니다. 냉장고를 연결할 때 다음 규칙을 준수해야 합니다. 물은 항상 냉장고의 하단 하단 끝에서 들어가고 상단 올려진 끝에서 나와야 합니다. 냉각 재킷(커플링)은 항상 물로 채워져 있어야 합니다. 그렇지 않으면 장기간 증류하는 동안 냉각관이 매우 뜨거워지고 수위 경계에서 터질 수 있습니다.

장기간 사용하면 냉장고에서 나오는 물과 함께 유입되는 산화철의 적황색 코팅이 냉장고 재킷에 형성되는 경우가 많습니다. 수도관. 플라크는 냉동 튜브의 가시성을 방해하므로 주기적으로 제거해야 합니다. 이를 위해 냉장고의 연결이 끊어졌습니다. 수도꼭지, 물을 모두 배출하고 10-16% 염산을 냉동 재킷에 붓고, 배출구 근처의 고무 튜브에 클램프를 놓습니다. 냉장고를 조심스럽게 돌리고 침전된 산화철을 염산에 녹인 다음 산을 붓고 냉장고를 다시 물 공급 장치에 연결하고 물을 5-6분 동안 흐르게 합니다. 증기 온도가 150°C를 초과하지 않는 경우에만 Liebig 냉장고를 사용하여 액체를 증류할 수 있습니다.

환류 응축기볼(Allina 냉장고), 코일 및 기타 형태가 될 수 있습니다. 볼 냉장고의 경우 튜브는 구형 확장으로 구성되는 반면, 코일 냉장고의 경우 나선형 형태로 감겨 있습니다. 이러한 모양의 튜브는 냉각 표면을 증가시키며 동시에 보다 완전한 증기 응축이 발생합니다.

Allina 냉장고는 수직 위치에만 설치되고 기울어진 위치에는 설치되지 않습니다. 후자의 경우 응축된 액체가 볼에 모여 간섭을 일으키기 때문입니다. 적절한 선택파벌.

볼 속슬렛 냉장고역방향으로 가장 많이 사용됩니다. 냉각수는 작은 출구를 통해 내부 구형 공동으로 들어가고 올바른 프로세스에서 흘러나옵니다. 액체 증기가 사이를 통과합니다. 내면그리고 외벽. 따라서 증기는 양쪽 표면에서 동시에 냉각됩니다. 외부 - 공기 및 내부 - 찬물.

예를 들어, 냉동관이 나선형 모양인 냉장고와 같은 특수 냉장고가 많이 있습니다(그림 14, 위치 6). 이는 냉장고의 크기를 늘리지 않고 냉각 표면을 늘리기 위해 수행됩니다.

냉장고 돔라타다운스트림 및 역방향으로 사용할 수 있으므로 보편적입니다. 냉장고는 상당한 온도 변화를 견딜 수 있습니다. 그것의 장점은 외벽에 수증기가 있다는 것입니다 환경응축하지 마십시오.


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화학 냉장고

Liebig 하향 응축기를 갖춘 증류 장치(5)

냉장고(화학)- 증류 또는 가열(비등) 중에 액체 증기를 응축하기 위한 실험실 장치. 반응 매질에서 용매를 증류하거나, 액체 혼합물을 구성 요소로 분리하거나(분별 증류), 증류를 통해 액체를 정제하는 데 사용됩니다.

냉장고의 종류

역방향 또는 상승형 응축기는 반응 혼합물의 끓는점에서 반응을 수행할 때 사용되지만 액체는 증류되지 않습니다. 이는 증기의 응축과 냉장고 벽을 따라 반응기로의 응축수의 흐름을 보장합니다.

가장 간단한 유형의 실험실 냉장고는 공기 냉장고로, 이는 일반적으로 주변 공기에 의해 냉각되는 유리관입니다. 이 제품은 끓는점이 높은 액체(끓는점이 최소 120°C 이상인 것이 바람직함)로 작업할 때만 사용됩니다. 물 냉장고로 작업할 때 온도 차이가 크기 때문에 유리에 균열이 생길 수 있습니다. 냉장고.

애플리케이션

끓는점이 120°C 미만인 액체를 작업할 때는 Liebig, 볼, 코일 등 다양한 형태의 워터 쿨러가 사용됩니다. 하향 경사 응축기를 사용한 증류의 경우 Liebig 냉장고가 가장 편리합니다(디에틸 에테르와 같이 끓는점이 매우 낮은 액체를 증류하는 경우 제외). 손가락 모양의 냉장고는 일반적으로 역냉각기로 사용되거나 승화 중 증기를 응축하는 데 사용됩니다.

설치

화학냉동기는 역방향 또는 하향식으로 사용할 수 있습니다(장치 설치 시 고정 위치와 방법이 다릅니다).

응축기의 상단은 Wurtz 플라스크 또는 원래 혼합물이 들어 있는 플라스크에서 연장된 튜브에 연결됩니다. 하부는 합성 또는 증류 생성물이 수용기로 들어가는 알롱에 연결됩니다.

또한보십시오

  • 점액제거제

위키미디어 재단. 2010.

다른 사전에 "화학 냉장고"가 무엇인지 확인하십시오.

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