Делительная воронка: различия между версиями
Перейти к навигации
Перейти к поиску
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Higimo (обсуждение | вклад) м Дoбaвлeнa Категория:Органический синтез; удалён шаблон {{нет категорий}} с помощью HotCat |
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 показана 31 промежуточная версия 18 участников) | |||
| 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}}. |
|||
'''Воронка делительная''' — сосуд цилиндрической, круглой, грушевидной или сферической 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. |
|||
| ⚫ | |||
| ⚫ | |||
* 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}}; |
|||
* 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}}; |
|||
* 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}}; |
|||
* 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}}. |
|||
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}}. |
|||
[[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}}. |
|||
== Использование == |
== Использование == |
||
[[Файл:Separatory funnel with oil and colored water.jpg|thumb|Демонстрация разделения масла и подкрашенной воды в делительной воронке]] |
|||
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: |
|||
Делительные воронки используются в [[Органическая химия|органической химии]] при проведении таких [[химическая реакция|реакций]] как: |
|||
* Прибор для приготовления насыщенного раствора. |
|||
* [[Галогенирование]]{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=18—19}} |
|||
* Приборы для проведения органических синтезов с азеотропной отгонкой воды. |
|||
* [[Нитрование]]{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=24—27}} |
|||
* Прибор для бронирования бензола. |
|||
* [[Алкилирование]]{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=27—30}} |
|||
* Прибор для бронирования нафталина. |
|||
* [[Ацилирование]]{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=30—34}} |
|||
* Приборы для работы с механической мешалкой. |
|||
* [[Восстановление]]{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=39}} |
|||
* Прибор для синтеза бензофенона. |
|||
* Магнийорганический синтез{{sfn|Коптева, Моисеева, Медведева, Шихалиев|2007|с=45}} и др. |
|||
* Прибор для фотохлорирования толуола. |
|||
* Прибор для фотобромирования n-бромтолуола. |
|||
* Прибор для получения гликоколя. |
|||
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}}. |
|||
Так же делительные воронки используются во множестве других приборов ля проведения органического синтеза. |
|||
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}}. |
|||
| ⚫ | |||
* Притертой пробки со шлифом |
|||
== Примечания == |
|||
* Крана для наливания жидкости из воронки в реакционный сосуд |
|||
{{примечания|2}} |
|||
* Так же некоторые воронки могут бы снабжены нижним тубусом. |
|||
Жидкость в делительную или капельную воронку наливают с помощью обычной лабораторной или бытовой воронки. |
|||
== 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 == |
|||
{{тупиковая статья}} |
|||
* [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: |
[[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.