Главная страница сайта Xenoid v2.0 Шпаргалки по учебе
Помощь в решении задач по химии, математике и физике Химия в эксклюзивных фото
Сканы книги по химии Софт в помощь учащимся
Узнать еще про методы эксперимента в органической химии


2.2.6. Регулирование температуры

С помощью кипящих жидкостей. Об этом важном методе вообще можно сказать немного. Он оправдал себя только при работе с малыми объемами растворов.

С помощью конденсирующихся паров. В лабораториях применяется только водяной пар. Он служит для нагревания сушильных шкафов.

С помощью расплавленных твердых веществ. Этот метод применяется только для достижения температуры таяния льда.

С помощью регуляторов температуры. При нагревании газом. Жидкостные регуляторы работают таким образом, что объем жидкости (главным образом ртути или толуола), расширяясь или сжимаясь, преграждает или открывает путь газу к горелке. Они довольно инертны, однако для очень многих случаев вполне пригодны. Конструкцию, имеющую довольно широкое применение, предложил Рейхерт (рис. 21).

Рис. 21. Терморегулятор Рейхерта

Небольшая часть поступающего в А газа попадает в горелку через отверстие Б, а большая часть — через сопло В. Трубка Д заполнена ртутью. Винт Е служит для изменения уровня ртути в конусе Г и позволяет в желаемой степени преграждать основной поток газа, идущий через В. Если по каким-либо причинам температура в нагреваемом пространстве падает (понижение давления газа, охлаждение пространства), то уровень ртути в Г опускается и поток газа усиливается.

В обратном случае уровень ртути поднимается и уменьшает поступление газа. Может случиться, что при сильных колебаниях основной поток будет полностью прегражден. При этом пламя не затухает, так как небольшая часть газа непрерывно поступает через отверстие Б. Вначале отверстие сопла В остается открытым, и производится нагревание до требуемой температуры. Затем доступ газу преграждают настолько, чтобы пламя имело требуемую высоту. Окончательное регулирование требует времени. Для повторных случаев следует запомнить число полных оборотов винта, соответствующих определенной температуре. Если потребуется особенная точность, срез сопла В может быть сделан, как на 21. При более точных работах преграждают не главный поток, а дополнительный. В этом случае сопло В должно иметь горизонтальный срез. Основной поток газа при этом может быть выбран желаемой силы. Его устанавливают немного ниже необходимой общей силы газа. Тогда уже при незначительных колебаниях температуры мениск ртути полностью открывает отверстие В или, наоборот, тотчас же закрывает его. В первой конструкции с малым постоянным притоком газа пламя долго пульсирует, что нежелательно. Спустя некоторое время ртутные регуляторы неизбежно загрязняются сульфидами ртути, образовавшимися от действия примесей в светильном газе. В этом случае регулятор чистят и снова наполняют. В зависимости от свойств стекла ртутные регуляторы могут применяться приблизительно до 325°.

Толуоловые регуляторы чувствительнее, но они применяются только для невысоких температур. На рис. 22 показана комбинированная толуол-ртутная конструкция по В. Оствальду. После некоторого времени употребления толуол всегда проникает между ртутью и стеклянными стенками. Поэтому рекомендуется помещать между толуолом и ртутью раствор поваренной соли или хлористого кальция.

Рис. 22. Ртутно-толуоловый терморегулятор

Газовые регуляторы, в которых ток регулируется объемом газа, запертого ртутью, еще чувствительнее. Они применяются главным образом при нагревании электричеством.

Регулирование с помощью давления газа. При постоянной комнатной температуре, чтобы иметь постоянную высоту пламени, часто достаточно бывает отрегулировать ток газа.

Механические регуляторы температуры с твердыми телами работают по такому же принципу, как и жидкостные. Имеется описание конструкции, допускающей колебания температуры не больше 0,5° в интервале 50—400°.

Электрические регуляторы основаны на замыкании или прерывании тока между платиновой проволокой и ртутным мениском. Ими нельзя непосредственно регулировать тепловое действие электрического тока, так как контакт устанавливается при повышении температуры и нарушается с понижением ее. Поэтому применяют дополнительные электромагнитные приспособления или так называемые обратные переключатели.

Электрические регуляторы быстро загрязняются под действием искр размыкания. Предупредить это можно, выкачивая воздух из пространства, где происходит замыкание, или заполняя это пространство каким-либо инертным газом. Были предложены и масляные выключатели [см. примечание 23].

Для электрического регулирования температуры можно также использовать контактные термометры. Они имеют то преимущество, что их легко заранее установить на желаемую температуру.

Регуляторы низких температур. В принципе приток охладительного раствора или другого охладителя можно регулировать совершенно так же, как и приток газа. Весьма целесообразно предложенное Петерсом приспособление, в котором жидкий воздух капает из запасного сосуда в металлический охладительный змеевик и там испаряется. Отвод испарившегося воздуха регулируется вентилем, который закрывается при понижении температуры и открывается при ее повышении. В этой установке применяется упомянутый выше контактный термометр. Максимальные колебания температуры в интервале от 0 до –185° составляют 0,5°. Это приспособление может применяться как для более высоких, так и для низких температур.

Регулятор температуры Флооте (рис. 23), использующий холодную воду, работает следующим образом.

Рис. 23. Терморегулятор Флооте

Когда трубка В заполнена ртутью, то вода протекает в В и оттуда в охлаждающую рубашку. При понижении температуры ртуть в В понижается и вода частично или полностью через Г идет в канализацию. Это продолжается до тех пор, пока температура снова не поднимется и трубка В не окажется заполненной ртутью.

Термостаты. Термостаты — это воздушные или жидкостные бани, в которых поддерживается постоянная температура каким-либо из описанных способов. Так как они в качестве печей, сушильных шкафов, патронов для высушивания в вакууме и печей для сожжения служат специальным целям, то и будут рассмотрены в соответствующих разделах.


 

 

На правах рекламы

Здесь могла бы быть Ваша реклама

 

Copyright © 2005-2012 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач