Значення і розміри нормальних шліфів

Значення шліфу, прийняте в теперішній час	Старе значення шліфів	Розміри шліфу
німецьке	англійське	Америка	індекс	Нім стандарт	Великий діаметр	Менший діаметр	довжина
5/20	А.5	5/20		3/10
7.5/25	А.7	7/25		5/10	7.5
10/30	А.10	10/30; 12/30	------	7/10 -------
12.5/32.5	А.12	-------	½	-----	12.5	9.25	32.5
14.5/35	А.14;А.16	14/35; -------	------	11/10 -------	14.5	12.5
18.8/38	А.19	19/38		15/10	18.8
24/40	А.24	24/40		20/10
29.2/42	А.29	29/42		25/10	29.2
34.5/45	А.34;А.40	34/45; 40/50		30/10 -------	34.5
45/50	А.45;А.50	45/50; 50/50		40/10 ------
55/50	А.55;А.60	55/50; 60/50		50/10 ------
70/60	А.70	71/60		------
85/70	А.85	-------		-------
100/80	------	---------	------	--------

Шпателі. На рис. 61 представлені найбільш часто вживані типи шпателів, виготовлених зі сталі, нікелю або фарфору. Шпателі служать головним чином для знімання опадів із стінок судин або з фільтрів і для перенесення опадів на папір, а також для взяття реактиву з склянки і т. п.

Скляні трубки. Для з'єднання окремих частин приладів дуже часто

застосовують скляні трубки різних діаметрів і з різною товщиною стінок. У зв'язку з ЕТІМ кожен хімік повинен добре володіти елементарних прийомами різання, згинання і запаювання скляних трубок і палочек1. Для того щоб відрізати скляну трубку необхідної довжини, роблять надріз на поверхні трубки напилком або ножем для різання скла, а потім ламають трубку, беручи її з двох боків поблизу надрізу і натискаючи на краю, причому одночасно злегка розтягують трубку. Без попереднього надрізу скляні трубки і палички розламувати не можна. Правильно розріз повинен бути перпендикулярним осі трубки. цим шляхом можна різати тільки трубки з малим діаметром (1-20 мм).

Рис. 61. Шпателі.

Більш широкі трубки обламуються нерівно. Для їх розрізання роблять поперечні, надріз ножем на 1/3 окружності;. трубки і до місця надрізу прикладають нагріту до червона скляну паличку або дріт; трубка лопається уздовж надрізу, утворюючи перетин з рівною поверхнею. Обрізані гострі кінці трубок або паличок завжди слід оплавляється; ЕТІМ усувається можливість пошкодження внутрішньої поверхні пробки і можливість поранення рук. Кінець трубки або палички оплавляється спочатку в слабкому, а потім в сильному полум'я пальника. Під час нагрівання слід обертати трубку. Розпечену трубку трохи охолоджують в закіптюжений полум'я пальника і дають повністю охолонути, поклавши її на азбест.

Для згинання скляних трубок і паличок застосовують пальники із спеціальною насадкою «ласточкиним хвостом» (рис. 62, а). Трубку нагрівають на ділянці довжиною 5-8 см, обертаючи її в полум'я пальника. Коли скло стане пластичним, трубку виймають з полум'я і дуже плавно згинають під. відповідним кутом, а потім охолоджують. На ріс.62, б-правильно зігнута

трубка; е-неправильно зігнута трубка.

Для швидкої лабораторної обробки придатні лише товстостінні трубки з м'якого скла. Тверде скло -ієнського або пірекс - розм'якшується при значно більш високій температурі, і для його обробки необхідна паяльна пальник з підведенням стисненого повітря або кисню.

Пробки коркові і гумові. Для з'єднання частин скляних приладів і для щільного закупорювання судин застосовують коркові і гумові пробки. Зазвичай коркові пробки хорошої якості забезпечують достатню герметичність посудини або приладу. У тих випадках, коли необхідна більш довершена герметичнісгь, застосовують гумові пробки. Їх перевага полягає ще і в тому, що вони легко обробляються. Недоліком гумових пробок є їх властивість руйнуватися під дією температури і хімічних реагентів.

Слід пам'ятати про те, що пробки, колишні один раз у вжитку, вже забруднені. По мірі можливості завжди слід вживати нові пробки. Тільки при серійній роботі з одними і тими ж речовинами можна вживати пробки багаторазово.

Звичайні пробки ніколи не вдається добре відмити через їх пористості, Гумові пробки очищаються легше, і тому вони більш економічні. Коркові пробки підбирають таким чином, щоб їх діаметр був трошки більше діаметру закривається отвори. Для того щоб зробити пробки більш еластичності, їх слід обняти спеціальної пробкомялкой. Приготовлену таким чином пробку обертальним рухом вставляють в отвір приладу. На рис. 63 представлена ​​правильно (а) і неправильно (б) вставлена ​​пробка.

Отвори в пробках просвердлюють за допомогою металевих свердел (латунних або залізних). Вибране свердло повинно мати діаметр трохи менше діаметра заданого отвори. Перед свердлінням гумової пробки свердло слід змочити гліцерином (або водою), для того щоб зменшити тертя. Свердла заточують за допомогою спеціального ножа (рис. 64). У процесі свердління свердло слід обертати; це полегшує його вдавлювання в пробку. Однак сильно натискати на свердло не потрібно, так як при цьому у коркових пробок завжди виходять йонування отверстия з рваними краями, а у гумових-сильно зменшені в діаметрі отвору. Також не рекомендується упирати пробку в лабораторний стіл, так як при цьому мимоволі збільшується тиск на пробку; крім того, при цьому можна зіпсувати стіл і затупіть свердло.

Отвір в пробці має бути паралельно Стьопка горла судини, що значно полегшує правильну збірку приладу. Занадто вузький отвір в корковою пробці можна розширити за допомогою круглого палільніка.

Рис-64 - Ніж для точки свердел.

Рис. 63. Правильно (а) і неправильно (б) вставлена ​​пробка.

При збиранні приладу насамперед потрібно укріпити в отворах пробки відповідні частини приладу, наприклад трубку холодильника, трубку перегоні колби, термометр, дефлегматор і т. д., а потім вставити пробку у відповідний отвір приладу. Перед тим як вставити трубку в отвір гумової пробки, це отвір і кран трубки змочують гліцерином (або водою).

Одягати і знімати пробки слід дуже обережно (не занадто енергійно), так як саме при цьому у недосвідчених працівників найчастіше ламаються тонкі деталі скляних приладів, що часто веде до порізів рук. Налиплу до скла гумову пробку можна зняти за допомогою змоченого гліцерином свердла (діаметром трохи більшим, ніж діаметр трубки), яку вводять між скляною трубкою і поверхнею гуми, не збільшуючи первісного отвори.

Вакуум-насоси

Кожен вакуум-насос характеризується наступними параметрами:

1. Початкове розрідження, необхідне для забезпечення власної роботи насоса.

2. Максимальне розрідження, яке можна отримати за допомогою насоса в замкнутому просторі.

3. Швидкість відсмоктування.

Застосовувані в лабораторній практиці типи насосів можна розділити на наступні групи за принципом їх роботи:

а) розширення обсягу газу;

б) захоплення частинок газу рухається поверхнею (молекулярні насоси);

в) захоплення частинок, газу струмом рідини (водоструминні насоси);

г) захоплення частинок газу струменем пари (дифузійні насоси).

До групи а відносяться поршневі, ртутні і ротаційні насоси.

Ртутні і поршневі насоси поступово виходять з ужитку. Дія поршневих насосів засноване на тому, що рухомий поршень відсмоктує газ з вакуумованого простору і викидає його в атмосферу. Початковий тиск дорівнює атмосферному, а кінцеве-для деяких типів насосів може досягати 0,01 мм.рт.ст. (1 атм = 760 мм рт. Ст.). Швидкість відсмоктування залежить від швидкості руху поршня. У ртутних насосах роль поршня виповняють стовп ртуті висотою більшою, ніж висота барометричного стовпа. Безкранових ртутний насос системи Гейслера-Теплера показаний на рис. 65.

Працює він дуже повільно і володіє малою продуктивністю.

Рис. 65. Безкрановий ртутний насос системи Гейслера-Теплера: 1-вентиль; 2-збірник ртуті.

Рис. 66. Ротаційний насос: 1 - всмоктувальний клапан; 2-нагнітальний клапан; 3-лопатки з пружиною; 4-ротор; 5-статор.

Кінцевий тиск при евакуйовано малих об'ємів становить 10 "5 мм рт. Ст.

У лабораторній практиці найчастіше застосовують ротаційні насос и (ріс.66).

До переваг ротаційних масляних насосів відносяться легкість обслуговування, швидкість включення і відносно велика швидкість відсмоктування. Недолік таких насосів полягає в тому, що масло легко забруднюється, в наслідок чого зменшується досяжний вакуум. Для того щоб уникнути цього, між насос і відкачують апаратом ставлять відповідно наповнені поглинальні колонки. Найчастіше для цієї мети застосовують колонки, наповнені силікагелем, твердимо їдким натром або їдким калі, натронним вапном і безводним хлористим кальцієм. Типова установка зображена на рис. 67. При дуже тривалій роботі масляний насос може сильно розігрітися, що також може бути причиною зменшення вакууму.

Рис. 67. Типова установка для очистки Газа

В залежності від типу насоса і роду масла залишкове розрідження, що досягається ротаційними насосами, коливається від 2 * 10'2 до 1 * 10'5 мм.рт. ст.

Дія насосів, що працюють за принципом захоплення газу рухається поверхнею (м про л е к у л я р н и е н а с о с и), засноване на тому, що в розрідженому газі безладно рухаються молекули, вдаряючись об рухому поверхню, набувають швидкість в напрямку руху цієї поверхні, в результаті чого створюється різниця давленій3.

Рис. 69. Металічний водоструминний насос.

Рис. 68. Різні види скляних водоструминних насосів: 1 - сопло; 2-балон; 3-газопровідної трубка; 4-подводящая воду трубка.

Для початку роботи цих насосів потрібне попереднє залишковий тиск 0,01 мм РФ. ст.; при цьому за допомогою молекулярного насоса можна досягти залишкового тиску 1 * 10'6 мм РФ. ст. Насоси цього типу рідко застосовуються в лабораторних умовах.

В органічних лабораторіях дуже часто застосовують насоси, робота яких заснована на принципі захоплення частин газу струменем рідини. Найпростіші насоси цього типу-водоструминні. Вони бувають скляні (рис, 68) і металеві (мал. 69). Кінцевий тиск, яке забезпечується водяними насосами даної конструкції, відповідає тиску водяної пари при темнературі навколишнього середовища (в середньому близько 10 мм рт. Ст.); Швидкість відсмоктування складає від 100 до 500 МП / сек.

Ті насоси застосовують для фільтрування та перегонки під зменшеним тиском.

Насоси, дія яких заснована на захопленні частинок газу струменем пари, так звані дифузійні насоси, застосовують у сучасній техніці високого вакууму. Вони вимагають попереднього розрідження до тиску порядку 10'1-10'2 мм РФ. ст. (Деякі типи дифузійних насосів можуть працювати при попередньому розрідженні до 10-30 мм РФ. Ст.). З насосів цього типу в лабораторіях застосовують одноступінчасті або багатоступінчасті ртутні або масляні насоси. На рис. 70, а зображено часто застосовуваний дифузійний одноступінчатий ртутний насос Фольмера, а на рис. 70, б-триступеневий ртутний дифузійний насос Геде. В залежності від типу дифузійного ртутного насоса з його допомогою можна досягти кінцевого тиску від 10 "5 до 10" 6 мм рт. ст. при швидкості відсмоктування від 2,5 до 200 л / сек.

Рис. 70. Дифузійні ртутні насоси: а -одноступінчатий; б-триступеневий; 1-ізоляція; 2-холодильник; 3-сифон; 4-нагрівач; 5-охолоджуючий стрижень.

Дія масляних дифузійних насосів аналогічно дії ртутних, однак властивості вживаних масел відрізняються від властивостей ртуті і тому потрібно кілька будь яка конструкція насосів і інші розміри сопел. За допомогою дифузійних масляних насосів (залежно від якості автомобіля і типу насоса) можна досягти кінцевого тиску від 10 "5 до 10" 8 мм РФ. ст. при значно більшій швидкості відсмоктування (від 4 до 275 л / сек в середньому близько 100 л / СЕК). Попереднє розрідження, необхідне, для початку роботи масляних дифузійних насосів, повинно бути від 4 до 10 "3 мм рт. Ст.

Вакуумметри

Вакуумметрами називаються прилади для вимірювання тиску нижче атмосферного. Кілька вимірювань тисків, близьких до атмосферного, не представляє труднощі, настільки вимір дуже низьких тисків являється справою складною, причому по мірі наближення до розрідженого порядку 1 * 10'6 мм рт. ст. ця складність зростає.

Зручним вакуумметром, часто вживаним в органічних лабораторіях, є так званий укорочений ртутний манометр (рис. 71). В U-подібній трубці знаходиться ртуть, повністю заповнює ліве коліно трубки. Коли манометр буде приєднаний до евакууованому приладу, рівень ртуті в літку коліні почне знижуватися і зупиниться на такій висоті, при якій різниця рівнів ртуті в обох колінах відповідного тиску (в мм рт. Ст.) В евакууованій системі. Цей манометр вимірює загальний тиск і, отже, тиск усіх газів і парів, що знаходяться в даній системі, в тому числі тиск пари ртуті, які можна знехтувати.

У хімічних лабораторіях часто застосовують вакуумметри, що діють на підстав зміни обсягу газу, так звані компенсуючи манометри. Для того щоб збільшити вимірюється тиск газу р до такої міри, щоб його можна було виміряти за допомогою ртутного манометра, газ об’єм V1, що знаходиться при вимірюваному тиску, стискають до малого об’єм V2 і вимірюють відповідні зміну тиску.

Рис. 71. Укорочений ртутний манометр.

Рис. 72. Манометр Мак - Жеода: а, б, в-капілярні трубки.

Рис. 73. Вакуумметр Едварда: а, б-капілярна трубки.

Якщо цей тиск дорівнює р2, то шукане тиск р1 перед стисненням відповідно до закону Бойля-Маріотта буде одно: р1 = V2/V1 * p2.

Ріс.74. Вакуумметр Меєр: а, б, в - положення манометра при його роботі (переміщення ртуті).

З манометрів цього типу найчастіше застосовують манометр Мак-Леода (рис. 72).

Більш простими і більш зручними, але менш точними є вакуумметр

Едвардса (рис. 73) і вакуумметр Меєр (рис. 74).

Принцип дії манометра Мак-Леода полягає в наступному: при опусканні стовпчика ртуті з трубки і збірника нижче рівня р тиск у збірнику стає рівним вимірювати тиск р1. Якщо тепер підняти рівень ртуті, то по досягненні рівня р збірник разом з капілярною трубкою а буде відключений від іншої частини приладу. Подальше підвищення рівня ртуті буде викликати стиснення газ у збірнику і капілярі а до тих пір, поки весь газ не збереться в капілярі а.

Якщо подьєм рівня ртуті прорвати в той момент, коли в трубках б і в вона досягне верхівки капіляра а, то висота рівня h буде мірою тиску стисненого газу в капілярі а. В літку випадку вимірюваний тиск р1 розраховується по рівнянню:

Р1 = Rh2

де R-певна постійна величина, рівна d2/4V1; d-діаметр капіляра а; v1-обьем збірника.

Інший спосіб вимірювання тиску за допомогою манометра Мак - Леода полягає в доведень стовпчика ртуті в капілярі а до певного, завжди однакового рівня, наприклад: h0 (відлічуваного від вершини капіляра), і відліку рівня h1, який в ето час буде нижче стовпчика ртуті в трубці в. Тиск p1 в літку випадку розраховується за формулою: р1 = до 'п', де k’=d2/4v1*h0.

Рис.75. Манометр Мозера.

Нижня межа вимірювання тисків за допомогою манометра Мак-Леода порядку 10'-5, верхній-близько 10'-1 мм рт. ст. Манометр Мак-Леода дозволяє виробляти абсолютні вимірювання незалежно від зовнішнього тиску. Його недоліком є ​​помилки у показаннях у разі, коли досліджувана середу містить водяні пари, аміак, двоокис вуглецю або пари масел. При більш точних вимірювань необхідно попередньо добре прогрівати збірник, канали і капіляри манометра з метою видалення слідів вологи і адсорбованих газів. Крім того, у зв'язку з електрізаціей стінок капіляра, що викликає прилипання ртуті, не обходимо видаляти електричні заряди з поверхні трубок.

Вакуумметр Едвардса працює за тим же принципом, що і манометр Мак-Леода: тиск вимірюється безпосередньо поворотом манометра до положення, позначеного на рис. 73 пунктирними лініями досягається вирівнювання тисків в манометрі і евакуірованном обьеме. Потім, при повороті приладу в напрямку, вказаному стрілкою, (в положення, позначене на малюнку сплошньїмі лініями), і після, доведення стовпчика ртуті в капілярі б до висоти капіляра а тиск відлічується безпосередньо по шкалі. За допомогою етого приладу можна точно виміряти тиск в межах 10-0,01 мм рт. ст.

Вакуумметр Меєр діє за тим же принципом, що і вакуумметр Едвардса. Область вимірювань тисків 80-0,01 мм рт. ст.

З компенсаційних обертаються манометрів найбільший діапазон вимірюваних тисків (від 700 до 10-4 мм рт, ст.) Має манометр Мозера (рис. 75).