Делительная воронка: различия между версиями
Перейти к навигации
Перейти к поиску
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Introkir (обсуждение | вклад) комментарий |
QBA-bot (обсуждение | вклад) м Защитил страницу Делительная воронка: повторяющиеся неконсенсусные правки ([Редактирование=только автоподтверждённые] (истекает 03:52, 1 мая 2024 (UTC)) [Переименование=только автоподтверждённые] (истекает 03:52, 1 мая 2024 (UTC))) |
||
| (не показано 36 промежуточных версий 21 участника) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
[[Файл:Separatory funnel-diagrams.svg|thumb|Делительные воронки: <br />А —конусообразная (или грушевидная), <br />В — цилиндрическая]] |
|||
{{К улучшению|2014-07-18}} |
|||
'''Дели́тельная [[воронка|воро́нка]]''' — [[сосуд]] [[конус|конической]] формы, компонент [[лабораторная посуда|лабораторной посуды]], применяемой в подавляющем большинстве [[Механизм|приборов]] для разделения [[Органические вещества|органической]] и [[Неорганические вещества|неорганической]] фаз несмешивающихся [[Жидкость|жидкостей]]{{sfn|Нифантьев, Ивченко|2006|с=25}}{{sfn|Степин|1999|с=53}}, как, например, для проведения [[Органический синтез|органического синтеза]]<ref>{{Cite web |url=http://www.tutorvista.com/content/chemistry/chemistry-i/elements-compounds/separating-funnel-use.php |title=Статья «Разделение смесей» («Separating mixtures») на сайте tutorvista.com |accessdate=2015-12-12 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20101209141408/http://www.tutorvista.com/content/chemistry/chemistry-i/elements-compounds/separating-funnel-use.php |archivedate=2010-12-09 |deadlink=yes }}</ref>, снабжается пробками из пластика или стекла и не имеет нижнего [[Кернер (инструмент)|керна]]{{sfn|Теренин В. И. [и др.]|2012|с=18}}{{sfn|Нифантьев, Ивченко|2006|с=13}}; простое устройство для жидкостной [[экстракция|экстракции]]{{sfn|Степин|1999|с=179}}. |
|||
Делительная воронка -сосуд цилиндрической формы применяемый разделения не смешивающихся жидкостей применяется в подавляющем большинстве приборов для проведения органического синтеза. Делительные воронки могут иметь цилиндрическую, грушевидную , или сферическую форму.Также делительные воронки могут иметь охлаждающую или нагревательную рубашку.Делительные воронки изготавливаются из обычного или термостойкого стекла. |
|||
Капельные воронки имеют длинный конец и сферическую форму и используются для отмеривания и ввода жидкостей в реакционную колбу.Капельные воронки обычно делаются из более тонкого стекла чем делительные воронки. |
|||
| ⚫ | |||
| ⚫ | |||
| ⚫ | |||
Делительные воронки (цилиндрическая или грушевидная форма) и капельные воронки (круглая форма) в основном используются для экстрагирования органических веществ из водных растворов и разделения несмешивающихся жидкостей поэтому используются в приборах для проведения органического синтеза таких как: |
|||
| ⚫ | |||
*Прибор для приготовления насыщенного раствора. |
|||
* притертой [[пробка|пробки]] со [[шлиф]]ом в верхней части устройства{{sfn|Ким, Вершинина, Рыбакова, Фролова|2010|с=17}}{{sfn|Кашеварова, Стрельцова, Павлова, Моско|2009|с=17, 152}}; |
|||
*Приборы для проведения органических синтезов с азеотропной отгонкой воды. |
|||
* крана (из фторпласта или типа КРУ, ГТС или КН) с прозрачными оплавленными шлифами для наливания жидкости из [[Воронка|воронки]] в [[Колба|реакционный сосуд]]{{sfn|Степин|1999|с=54}} в нижней части отводной трубки{{sfn|Ким, Вершинина, Рыбакова, Фролова|2010|с=17}}; |
|||
*Прибор для бронирования бензола. |
|||
* опционально: термостатирующей рубашкой — нагревающей или охлаждающей (например, в неё через трубку можно поместить кашицу [[Сухой лёд|сухого льда]]); делительные воронки с такими рубашками применяются для [[Методы разделения|разделения]] легко летучих жидкостей{{sfn|Степин|1999|с=54}}; |
|||
*Прибор для бронирования нафталина. |
|||
* отдельных делительных воронок оборудованы боковой трубкой для сброса избыточного [[газ]]а из колбы после слива в неё нижней (более тяжёлой) жидкости, при необходимости изоляции её от воздействия воздуха{{sfn|Степин|1999|с=54}}. |
|||
*Приборы для работы с механической мешалкой. |
|||
*Прибор для синтеза бензофенона. |
|||
Делительные воронки большого размера закрепляют между кольцами [[Штатив (тренога)|штатива]], одно из которых меньшего диаметра (нижнее) удерживает воронку с жидкостью, второе — верхнее — большего диаметра; в зазоры между кольцом и воронкой вставляют кусочки резинового шланга или пробки{{sfn|Степин|1999|с=54}}{{sfn|Нифантьев, Ивченко|2006|с=16}}{{sfn|Кашеварова, Стрельцова, Павлова, Моско|2009|с=25}}. |
|||
*Прибор для фотохлорирования толуола. |
|||
*Прибор для фотобромирования n-бромтолуола. |
|||
[[Объём|Ёмкость]] делительных воронок от 50 мл до нескольких [[литр]]ов, от этого зависит толщина стенок — чем меньше ёмкость, тем толще стенки и наоборот{{sfn|Кашеварова, Стрельцова, Павлова, Моско|2009|с=24}}. |
|||
*Прибор для получения гликоколя. |
|||
Так же делительные воронки используются во множестве других приборов ля проведения органического синтеза. |
|||
| ⚫ | |||
| ⚫ | |||
[[Файл:Separatory funnel with oil and colored water.jpg|thumb|Демонстрация разделения масла и подкрашенной воды в делительной воронке]] |
|||
| ⚫ | |||
Делительные воронки используются в [[Органическая химия|органической химии]] при проведении таких [[химическая реакция|реакций]] как: |
|||
| ⚫ | |||
* [[Галогенирование]]{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=18—19}} |
|||
*Притертой пробки со шлифом |
|||
* [[Нитрование]]{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=24—27}} |
|||
*Крана для наливания жидкости из воронки в реакционный сосуд |
|||
* [[Алкилирование]]{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=27—30}} |
|||
*Так же некоторые воронки могут бы снабжены нижним тубусом. |
|||
* [[Ацилирование]]{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=30—34}} |
|||
Жидкость в делительную или капельную воронку наливают с помощью обычной лабораторной или бытовой воронки. |
|||
* [[Восстановление]]{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=39}} |
|||
* Магнийорганический синтез{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=45}} и др. |
|||
Перед работой с делительной воронкой шлиф крана смазывают [[вазелин]]ом или специальной смазкой (вакуум-смазкой), что позволит открывать кран без усилий{{sfn|Ким, Вершинина, Рыбакова, Фролова|2010|с=17}}{{sfn|Кашеварова, Стрельцова, Павлова, Моско|2009|с=25}}{{sfn|Нифантьев, Ивченко|2006|с=25}}, после чего наливают в саму воронку [[раствор]] с добавлением (при необходимости) [[Растворитель|растворителя]], которым предварительно промывают реакционную колбу. Количество жидкости в воронке не должно превышать 2/3 её объёма (обычно от 1/5 до 1/3), после чего закрывают пробкой и встряхивают. Далее, повернув пробку вниз и зафиксировав её, открывают кран. Это необходимо для того, чтобы воздушное пространство воронки насытилось парами растворителя и [[давление]] в воронке более не изменялось. После того, как давление паров растворителя становится постоянным, а растворившиеся газы удалены, необходимо интенсивно встряхнуть воронку, по окончании воронка вставляется в кольца штатива и жидкости дают полностью расслоиться. По расслоении открывают пробку и сливают нижний слой через кран, а верхний (при необходимости) переливают через горло воронки{{sfn|Нифантьев, Ивченко|2006|с=25}}{{sfn|Ким, Вершинина, Рыбакова, Фролова|2010|с=47}}. |
|||
Для экстрагирования водных растворов [[плотность]]ю меньшей, чем [[вода]], применяют [[Диэтиловый эфир|эфир]], [[бензол]]{{sfn|Ким, Вершинина, Рыбакова, Фролова|2010|с=46}} |
|||
Чаще всего при экстракции образуются трудно разделяющиеся [[эмульсия|эмульсии]], тогда считается эффективным проведение экстракции [[перемешивание]]м фаз на магнитной мешалке, но если приходится использовать делительные воронки, то их встряхивают не сильно — слегка взбалтывают{{sfn|Нифантьев, Ивченко|2006|с=26}}. |
|||
== Примечания == |
|||
{{примечания|2}} |
|||
== Литература == |
|||
* {{книга|автор=Кашеварова Л. Б., Стрельцова Н. Р., Павлова Т. П., Моско В. А. |заглавие=Техника лабораторных работ по учебной практике: лабораторный практикум|ссылка=http://www.kstu.ru/ft/978-5-7882-0792-6-Kashevarova_tehnika-lab-rabot.pdf|место=Казань|издательство=Федер. Агентство по образованию, Казан. гос. технол. ун-т|год=2009|страниц=185|isbn=978-5-7882-0792-6|ref=Кашеварова, Стрельцова, Павлова, Моско}} {{Wayback|url=http://www.kstu.ru/ft/978-5-7882-0792-6-Kashevarova_tehnika-lab-rabot.pdf |date=20151222120006 }} |
|||
* {{книга|автор= Ким Д. Г., Вершинина Е. А., Рыбакова А. В., Фролова Т. В. |заглавие=Лабораторные работы по органической химии: учебное пособие|ссылка=http://window.edu.ru/resource/470/77470/files/OrgChemTutorLabBaka.pdf|издательство=Издательский центр ЮУрГУ|место=Челябинск|год=2010|страниц=230|ref=Ким, Вершинина, Рыбакова, Фролова}} |
|||
* {{книга|автор=Коптева Н. И., Моисеева Л. В., Медведева С. М., Шихалиев Х. С. |заглавие=Органическая химия. Учебно-методическое пособие для ВУЗов|ссылка=http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/577/59577/29645?p_page=1|место=Воронеж|издательство=|год=2007|ref=Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев}} |
|||
* {{книга|автор=Нифантьев И. Э., Ивченко П. В. |заглавие=Практикум по органической химии. Методическая разработка для студентов биоинженерии и биоинформатики|место=М.|издательство=МГУ им. М. В. Ломоносова|год=2006|страниц=|ссылка=http://www.chem.msu.su/rus/teaching/nifantev/2006_praktikum.pdf|ref=Нифантьев, Ивченко}} |
|||
* {{книга|автор=Степин Б. Д. |заглавие=Техника лабораторного эксперимента в химии: Учеб. пособие для вузов|ссылка=http://www.catalysis.ru/block/index.php?ID=5&SECTION_ID=210|место=М.|издательство=Химия|год=1999|страниц=600|isbn=5-7245-0955-5|ref=Степин}} |
|||
* {{книга|автор=Теренин В. И. [и др.] |заглавие=Практикум по органической химии |ссылка=|ответственный=Под ред. академика РАН Н. С. Зефирова|издание=2-е изд. (эл.)|место=М.|издательство=БИНОМ|год=2012|страниц=568|серия=Учебник для высшей школы|isbn=978-5-9963-1101-9|ref=Теренин В. И. [и др.]}} |
|||
== Ссылки == |
|||
* [http://chemistry-chemists.com/N2_2012/U3/ChemistryAndChemists_2_2012-U3-4.html Фото делительная воронка] |
|||
* [https://stimyl.ru/katalog/laboratornaya-posuda-iz-stekla/voronki-delitelnye/voronka-delitelnaya-tsilindricheskaya-vd-1.html Фото воронка ВД-1] |
|||
[[Категория:Лабораторная посуда]] |
|||
Текущая версия от 03:52, 24 апреля 2024
А —конусообразная (или грушевидная),
В — цилиндрическая
Дели́тельная воро́нка — сосуд конической формы, компонент лабораторной посуды, применяемой в подавляющем большинстве приборов для разделения органической и неорганической фаз несмешивающихся жидкостей[1][2], как, например, для проведения органического синтеза[3], снабжается пробками из пластика или стекла и не имеет нижнего керна[4][5]; простое устройство для жидкостной экстракции[6].
Устройство
[править | править код]Делительные воронки состоят из:
- самого сосуда с трубкой, длина которой может быть как короткой, так и удлиненной — в зависимости от обстоятельств использования; диаметр трубки должен позволять жидкости свободно проходить через трубку не задерживаясь в ней[7];
- притертой пробки со шлифом в верхней части устройства[8][9];
- крана (из фторпласта или типа КРУ, ГТС или КН) с прозрачными оплавленными шлифами для наливания жидкости из воронки в реакционный сосуд[7] в нижней части отводной трубки[8];
- опционально: термостатирующей рубашкой — нагревающей или охлаждающей (например, в неё через трубку можно поместить кашицу сухого льда); делительные воронки с такими рубашками применяются для разделения легко летучих жидкостей[7];
- отдельных делительных воронок оборудованы боковой трубкой для сброса избыточного газа из колбы после слива в неё нижней (более тяжёлой) жидкости, при необходимости изоляции её от воздействия воздуха[7].
Делительные воронки большого размера закрепляют между кольцами штатива, одно из которых меньшего диаметра (нижнее) удерживает воронку с жидкостью, второе — верхнее — большего диаметра; в зазоры между кольцом и воронкой вставляют кусочки резинового шланга или пробки[7][10][11].
Ёмкость делительных воронок от 50 мл до нескольких литров, от этого зависит толщина стенок — чем меньше ёмкость, тем толще стенки и наоборот[12].
Использование
[править | править код]
Делительные воронки используются в органической химии при проведении таких реакций как:
- Галогенирование[13]
- Нитрование[14]
- Алкилирование[15]
- Ацилирование[16]
- Восстановление[17]
- Магнийорганический синтез[18] и др.
Перед работой с делительной воронкой шлиф крана смазывают вазелином или специальной смазкой (вакуум-смазкой), что позволит открывать кран без усилий[8][11][1], после чего наливают в саму воронку раствор с добавлением (при необходимости) растворителя, которым предварительно промывают реакционную колбу. Количество жидкости в воронке не должно превышать 2/3 её объёма (обычно от 1/5 до 1/3), после чего закрывают пробкой и встряхивают. Далее, повернув пробку вниз и зафиксировав её, открывают кран. Это необходимо для того, чтобы воздушное пространство воронки насытилось парами растворителя и давление в воронке более не изменялось. После того, как давление паров растворителя становится постоянным, а растворившиеся газы удалены, необходимо интенсивно встряхнуть воронку, по окончании воронка вставляется в кольца штатива и жидкости дают полностью расслоиться. По расслоении открывают пробку и сливают нижний слой через кран, а верхний (при необходимости) переливают через горло воронки[1][19].
Для экстрагирования водных растворов плотностью меньшей, чем вода, применяют эфир, бензол[20]
Чаще всего при экстракции образуются трудно разделяющиеся эмульсии, тогда считается эффективным проведение экстракции перемешиванием фаз на магнитной мешалке, но если приходится использовать делительные воронки, то их встряхивают не сильно — слегка взбалтывают[21].
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 3 Нифантьев, Ивченко, 2006, с. 25.
- ↑ Степин, 1999, с. 53.
- ↑ Статья «Разделение смесей» («Separating mixtures») на сайте tutorvista.com. Дата обращения: 12 декабря 2015. Архивировано из оригинала 9 декабря 2010 года.
- ↑ Теренин В. И. [и др.], 2012, с. 18.
- ↑ Нифантьев, Ивченко, 2006, с. 13.
- ↑ Степин, 1999, с. 179.
- ↑ 1 2 3 4 5 Степин, 1999, с. 54.
- ↑ 1 2 3 Ким, Вершинина, Рыбакова, Фролова, 2010, с. 17.
- ↑ Кашеварова, Стрельцова, Павлова, Моско, 2009, с. 17, 152.
- ↑ Нифантьев, Ивченко, 2006, с. 16.
- ↑ 1 2 Кашеварова, Стрельцова, Павлова, Моско, 2009, с. 25.
- ↑ Кашеварова, Стрельцова, Павлова, Моско, 2009, с. 24.
- ↑ Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев, 2007, с. 18—19.
- ↑ Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев, 2007, с. 24—27.
- ↑ Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев, 2007, с. 27—30.
- ↑ Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев, 2007, с. 30—34.
- ↑ Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев, 2007, с. 39.
- ↑ Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев, 2007, с. 45.
- ↑ Ким, Вершинина, Рыбакова, Фролова, 2010, с. 47.
- ↑ Ким, Вершинина, Рыбакова, Фролова, 2010, с. 46.
- ↑ Нифантьев, Ивченко, 2006, с. 26.
Литература
[править | править код]- Кашеварова Л. Б., Стрельцова Н. Р., Павлова Т. П., Моско В. А. . Техника лабораторных работ по учебной практике: лабораторный практикум. — Казань: Федер. Агентство по образованию, Казан. гос. технол. ун-т, 2009. — 185 с. — ISBN 978-5-7882-0792-6. Архивная копия от 22 декабря 2015 на Wayback Machine
- Ким Д. Г., Вершинина Е. А., Рыбакова А. В., Фролова Т. В. . Лабораторные работы по органической химии: учебное пособие. — Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. — 230 с.
- Коптева Н. И., Моисеева Л. В., Медведева С. М., Шихалиев Х. С. . Органическая химия. Учебно-методическое пособие для ВУЗов. — Воронеж, 2007.
- Нифантьев И. Э., Ивченко П. В. . Практикум по органической химии. Методическая разработка для студентов биоинженерии и биоинформатики. — М.: МГУ им. М. В. Ломоносова, 2006.
- Степин Б. Д. . Техника лабораторного эксперимента в химии: Учеб. пособие для вузов. — М.: Химия, 1999. — 600 с. — ISBN 5-7245-0955-5.
- Теренин В. И. [и др.] . Практикум по органической химии / Под ред. академика РАН Н. С. Зефирова. — 2-е изд. (эл.). — М.: БИНОМ, 2012. — 568 с. — (Учебник для высшей школы). — ISBN 978-5-9963-1101-9.