帶你了解實驗室加熱方式
更新時間:2021-01-07 點擊次數(shù):13667次帶你了解實驗室加熱方式
常用加熱方式
實驗室常用的熱源有煤氣、酒精和電能。
為了加速有機反應,往往需要加熱,從加熱方式來看有直接加熱和間接加熱。在有機實驗室里一般不用直接加熱,例如用電熱板加熱圓底燒瓶,會因受熱不均勻,導致局部過熱,甚至導致破裂,所以,在實驗室安全規(guī)則中規(guī)定禁止用明火直接加熱易燃的溶劑。為了保證加熱均勻,一般使用熱浴間接加熱,作為傳熱的介質有空氣、水、有機液體、熔融的鹽和金屬。根據(jù)加熱溫度、升溫速度等的需要,常采用下列手段。
1、空氣浴
這是利用熱空氣間接加熱,對于沸點在80℃以上的液體均可采用。把容器放在石棉網(wǎng)上加熱,這就是簡單的空氣浴。但是,受熱仍不均勻,故不能用于回流低沸點易燃的液體或者減壓蒸餾。半球形的電熱套是屬于比較好的空氣浴,因為電熱套中的電熱絲是玻璃纖維包裹著的,較安全,一般可加熱至400℃,電熱套主要用于回流加熱。蒸餾或減壓蒸餾以不用為宜,因為在蒸餾過程中隨著容器內物質逐漸減少,會使容器壁過熱。電熱套有各種規(guī)格,取用時要與容器的大小相適應。為了便于控制溫度,要連調壓變壓器。
2、水浴
當加熱的溫度不超過100℃時,使用水浴加熱,水浴為較常用的熱浴。
但是,必須強調指出,當用于鉀和鈉的操作時,決不能在水浴上進行。
使用水浴時,勿使容器觸及水浴器壁或其底部。
如果加熱溫度稍高于100℃,則可選用適當無機鹽類的飽和水溶液作為熱溶液。
例如:
鹽類 飽和水 溶液的沸點(℃)
NaCl 109
MgSO4 108
KNO3 116
CaCl2 180
由于水浴中的水不斷蒸發(fā),適當時添加熱水,使水浴中水面經(jīng)常保持稍高于容器內的液面??傊?,使用液體熱浴時,熱浴的液面應略高于容器中的液面。
3、油浴
適用100-250℃,優(yōu)點是使反應物受熱均勻,反應物的溫度一般低于油浴液20℃左右。
常用的油浴液有:
①甘油:可以加熱到140-150℃,溫度過高時則會分解。
②植物油:如菜油、蓖麻油和花生油等,可以加熱到220℃,常加入1%對苯二酚等。
抗氧化劑,便于久用,溫度過高時則會分解達到閃點時可能燃燒起來,所以,使用時要小心。
③石蠟:能加熱到200℃左右,冷到室溫時凝成固體,保存方便。
④有機硅油:可以加熱到200℃左右,溫度稍高并不分解,但較易燃燒。用油浴加熱時,要特別小心,防止著火,當油受熱冒煙時,應立即停止加熱。油浴中應掛一支溫度計,可以觀察油浴的溫度和有無過熱現(xiàn)象,便于調節(jié)火焰控制溫度。
油量不能過多。否則受熱后有溢出而引起火災的危險。使用油浴時要極力防止產(chǎn)生可能引起油浴燃燒的因素。
加熱完畢取出反應容器時,仍用鐵夾夾住反應容器使其離開液面懸置片刻,待容器壁上附著的油滴完后,用紙和干布揩干之。
4、砂浴
砂浴一般是用鐵盆裝干燥的細海砂(或河沙),把反應容器半埋砂中加熱。加熱沸點在80℃以上的液體時可以采用,特別適用于加熱溫度在220℃以上者,但砂浴的缺點是傳熱慢,溫度上升慢,且不易控制,因此,砂層要薄一些。砂浴中應插入溫度計。溫度計水銀球要靠近反應器。
5、金屬浴
選用適當?shù)牡腿酆辖?,可加熱?50℃左右,一般都不超過350℃。否則,合金將會迅速氧化。