化學(xué)儀器之冷凝管:用作促成冷凝作用的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,起冷凝或回流作用,常由一里一外兩條玻璃管組成,較小的玻璃管貫穿較大的玻璃管。
一.冷凝管的簡(jiǎn)介
利用熱交換原理使冷凝性氣體冷卻凝結(jié)為液體的一種玻璃儀器。有直形、球形、蛇形三種,規(guī)格以長(zhǎng)度(mm)表示,有150~350多種。
冷凝管的內(nèi)管兩端有駁口,可連接實(shí)驗(yàn)裝置的其他設(shè)備,使較熱氣體或液體流經(jīng)內(nèi)管而冷凝。外管常在兩旁有一上一下的開(kāi)口,接駁運(yùn)載冷卻物質(zhì)(如水)的塑膠管。使用時(shí),外管的下開(kāi)口通常接駁到水龍頭,因?yàn)樗诶淠苤袝?huì)遇熱而自動(dòng)流往上方,達(dá)至較大的冷卻功效。
二.冷凝管的用途:用于蒸餾液體或有機(jī)制備中,起冷凝或回流作用?;亓餮b置和蒸餾裝置是常用到冷凝管實(shí)驗(yàn)裝置。
使用范圍:蒸汽溫度大于140攝氏度,用空氣冷凝管,溫度小于140攝氏度,用直形冷凝管。
冷凝管通常使用于欲在回流狀況下做實(shí)驗(yàn)的燒瓶上或是欲搜集冷凝后的液體時(shí)的蒸餾瓶上。蒸氣的冷凝發(fā)生在內(nèi)管的內(nèi)壁上。內(nèi)外管所圍出的空間為行水區(qū)提供吸收蒸氣熱量,并將熱量移走的功用。進(jìn)水口處常有較高的水壓,為防止水管脫落,塑膠管上應(yīng)以管束綁緊。回流狀態(tài)下使用時(shí),冷凝管的下端玻璃管要插入一個(gè)橡皮塞,以便能塞入燒瓶口中,承接燒瓶?jī)?nèi)往上蒸發(fā)的蒸氣。
三.冷凝管的分類回形冷凝管
1.有易揮發(fā)的液體反應(yīng)物時(shí),為避免反應(yīng)物損耗和充分利用原料,要在發(fā)生裝置設(shè)計(jì)冷凝回流裝置,使該物質(zhì)通過(guò)冷凝后由氣態(tài)恢復(fù)為液態(tài),從而回流并收集。實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)在發(fā)生裝置安裝長(zhǎng)玻璃管或冷凝回流管等實(shí)現(xiàn)。
回流冷凝管內(nèi)管為若干個(gè)玻璃球連接起來(lái),用于有機(jī)制備的回流,適用于各種沸點(diǎn)的液體。長(zhǎng)期使用后,隔套中的鐵銹可以用鹽酸洗去。缺點(diǎn):冷凝后的液體凝固后容易卡在玻璃球中。
2.直形冷凝管
簡(jiǎn)介:直形冷凝管它是Liebig氏設(shè)計(jì),是將一根空氣冷凝管作為內(nèi)芯,在其外面焊有一較粗的外套管(水冷管),在外套管的兩端各焊接一個(gè)小嘴是用以連接冷凝水的進(jìn)出口(下嘴用以連接冷卻水源,上嘴用以作冷卻水的出口)。它是用水進(jìn)行冷卻,可加速冷卻或縮短冷凝管的長(zhǎng)度。適用于沸點(diǎn)為140℃以下物質(zhì)的蒸餾、分餾操作,主要用于傾斜式蒸餾裝置。
使用方法:直形冷凝管使用前進(jìn)行洗凈,將冷凝管上端擴(kuò)大處,用打好洞的橡膠塞連接于燒瓶的支管上,蒸餾燒瓶中加入待蒸餾的物質(zhì),然后在冷凝管的水進(jìn)口(下口)處用橡膠管連接水源,另一根橡膠管連接于上口,便于冷卻廢水流出。冷凝管下端連接接受瓶,通常用彎形接管連接接受瓶,可使蒸餾液垂直流出。全部裝置安裝好后,固定于架子上,先開(kāi)冷卻水源,然后進(jìn)行加熱使蒸餾物至沸騰,蒸氣沿內(nèi)芯管遇到冷卻水冷卻的管壁即冷凝為液滴,流入接受瓶中,即得純凈物質(zhì)。
用途:適用于科研、大專院校、石油、化工、制藥工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生及中小學(xué)等單位化驗(yàn)室,作蒸餾、分餾或回流的裝置上與蒸餾燒瓶、彎形接管配套使用時(shí)起冷凝蒸氣和凝聚液滴的作用。冷凝管在選用時(shí),一般講蒸餾物的沸點(diǎn)越低蒸氣越不易冷卻,故需要冷凝管要長(zhǎng),內(nèi)徑要粗,反之沸點(diǎn)愈高則蒸氣愈易冷卻,因此冷凝管愈短愈細(xì)為宜。另一方面蒸餾物多、燒瓶容量大,受熱面也增加。在同一單位時(shí)間蒸氣排出的愈多,選用冷凝管也要相對(duì)地增加其長(zhǎng)度。
四.球形冷凝管
1.簡(jiǎn)介:球形冷凝管(Allihncondenser):內(nèi)管由相連的球形組成(若干個(gè)玻璃球連接起來(lái),球形部分為磨具機(jī)制,起到均與有效冷卻的作用),用于有機(jī)制備的回流,適用于科研、大專院校、石油、化工、制藥工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生及中小學(xué)等單位化驗(yàn)室,作蒸餾、分餾或回流的裝置上與蒸餾燒瓶、彎形接管配套使用時(shí)起冷凝蒸氣和凝聚液滴的作用。冷凝管在選用時(shí),一般講蒸餾物的沸點(diǎn)越低蒸氣越不易冷卻,故需要冷凝管要長(zhǎng),內(nèi)徑要粗,反之沸點(diǎn)愈高則蒸氣愈易冷卻,因此冷凝管愈短愈細(xì)為宜。另一方面蒸餾物多、燒瓶容量大,熱面也增加。在同一單位時(shí)間蒸氣排出的愈多,選用冷凝管也要相對(duì)地增加其長(zhǎng)度。
2.造型:球形冷凝管它是Allihn氏設(shè)計(jì),是用球泡狀管作內(nèi)芯管,與直形管相比,球泡狀的內(nèi)芯管的冷卻面積大,效果好,其它部分與直形冷凝管相同。同樣的冷卻面積,可縮短冷凝管的長(zhǎng)度,提高蒸餾效果;由于它的內(nèi)芯管為球泡狀,容易在球部積留蒸餾液,故不適宜做傾斜式蒸餾裝置,多用于垂直蒸餾裝置,適用于回流蒸餾操作.
3.使用方法:球形冷凝管使用前進(jìn)行洗凈,將球形冷凝管上端擴(kuò)大處,用打好洞的橡膠塞連接于燒瓶的支管上,蒸餾燒瓶中加入待蒸餾的物質(zhì),然后在冷凝管的水進(jìn)口(下口)處用橡膠管連接水源,另一根橡膠管連接于上口,便于冷卻廢水流出。
球形冷凝管下端連接接受瓶,通常用彎形接管連接接受瓶,可使蒸餾液垂直流出。全部裝置安裝好后,固定于架子上,先開(kāi)冷卻水源,然后進(jìn)行加熱使蒸餾物至沸騰,蒸氣沿內(nèi)芯管遇到冷卻水冷卻的管壁即冷凝為液滴,流入接受瓶中,即得純凈物質(zhì)。
五.蛇形冷凝管
1.簡(jiǎn)介:蛇形冷凝管它是Grahan氏設(shè)計(jì),它的內(nèi)芯管為螺旋形,增加了玻璃管的長(zhǎng)度,冷卻面較球泡形更大。其它部分與球形相同。同樣由于內(nèi)芯管為蛇形,蒸餾時(shí)積留的蒸餾液更多,故適用于做垂直式的連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的蒸餾或回流裝置。
2.使用方法:蛇形冷凝管使用前進(jìn)行洗凈,將冷凝管上端擴(kuò)大處,用打好洞的橡膠塞連接于燒瓶的支管上,蒸餾燒瓶中加入待蒸餾的物質(zhì),然后在冷凝管的水進(jìn)口(下口)處用橡膠管連接水源,另一根橡膠管連接于上口,便于冷卻廢水流出。冷凝管下端連接接受瓶,通常用彎形接管連接接受瓶,可使蒸餾液垂直流出。全部裝置安裝好后,固定于架子上,先開(kāi)冷卻水源,然后進(jìn)行加熱使蒸餾物至沸騰,蒸氣沿內(nèi)芯管遇到冷卻水冷卻的管壁即冷凝為液滴,流入接受瓶中,即得純凈物質(zhì)?;亓骼淠b置(實(shí)際上是作濃縮提純裝置),它將冷凝管通過(guò)橡膠塞直接插在三角燒瓶上,三角燒瓶?jī)?nèi)裝入被蒸餾物及溶劑,在進(jìn)行加熱前,先接通水源,再進(jìn)行加熱至沸騰,蒸氣上升遇冷卻水后冷卻的液滴,仍舊回復(fù)滴入三角燒瓶?jī)?nèi),這樣少量的溶劑多次與被溶解物質(zhì)接觸,既不至于揮發(fā)損失,又起到充分溶解的作用。
3.用途:適用于科研、大專院校、石油、化工、制藥工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生及中小學(xué)等單位化驗(yàn)室,作蒸餾、分餾或回流的裝置上與蒸餾燒瓶、彎形接管配套使用時(shí)起冷凝蒸氣和凝聚液滴的作用。冷凝管在選用時(shí),一般講蒸餾物的沸點(diǎn)越低蒸氣越不易冷卻,故需要冷凝管要長(zhǎng),內(nèi)徑要粗,反之沸點(diǎn)愈高則蒸氣愈易冷卻,因此冷凝管愈短愈細(xì)為宜。另一方面蒸餾物多、燒瓶容量大,受熱面也增加。在同一單位時(shí)間蒸氣排出的愈多,選用冷凝管也要相對(duì)地增加其長(zhǎng)度。
六.空氣冷凝管和直形冷凝管,蒸出產(chǎn)物時(shí)使用(包括蒸餾和分餾)。當(dāng)蒸餾物沸點(diǎn)超140攝氏度時(shí),一般使用空氣冷凝管,以免直形冷凝管通水冷卻導(dǎo)致玻璃溫差過(guò)大而炸裂。
七.雙塞冷凝管:含有兩個(gè)磨口塞,其磨口塞的錐徑大小不一樣,檢驗(yàn)時(shí)便于選擇錐徑,一支頂兩支。
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