Електронагрівальні прилади

Шафа витяжна

Металева універсальна шафа. Використовується для будь-яких лабораторних завдань в умовах центральної витяжної вентиляції.

Шафа для сушильної шафи

Шафа для муфельної печі

Стіл лабораторний

Стіл-мийка лабораторний

Тема 2:

Нагрівальні прилади

1. Газонагрівальні прилади:

а) пальник Бунзена;

б) пальник Теклю;

2. Нагрівальні прилади на рідкому паливі (спиртівка).

3. Електронагрівальні прилади:

а) електроплити;

б) сушильні шафи;

в) муфельні печі;

г) тигельні печі;

ґ) водяні бані;

д) повітряні бані;

е) піскові бані;

є) олійні бані;

ж) термостат;

Теоретичні відомості

З метою безпеки при нагріванні слід дотримуватися таких правил:

• не нагрівати неперемішані розчини;

• при нагріванні розчинів у хімічну склянку слід опустити скляну паличку і час від

часу перемішувати вміст, щоб запобігти нерівномірному нагріванню;

• легкозаймисті рідини нагрівати тільки на банях.

Нагрівання

Для багатьох операцій, що проводяться в хімічних лабораторіях, необхідне

нагрівання. Одні процеси відбуваються при повільному і рівномірному нагріванні, інші — при швидкому й сильному. Для нагрівання використовують спиртівки, газові горілки та закриті електронагрівальні прилади.

Прийоми поводження зі спиртівкою

1. Ознайомлення з будовою спиртівки. Із спиртівки знімають ковпачок і кладуть його на стіл. Піднімають трохи диск з трубкою і ґнотом, не виймаючи його з резервуара. Стежать, щоб диск із трубкою щільно прикривав отвір резервуара спиртівки, аби не міг спалахнути спирт у самому резервуарі.

2. Підготовка спиртівки до запалювання. Спиртівку заправляють у такій послідовності. В резервуар через лійку наливають денатурований спирт (не менше ніж у 3 і не більше ніж 2/3 об'єму спиртівки). У трубку вставляють гніт з нескручених бавовняних ниток (але не з вати або марлі). Гніт повинен входити не дуже щільно, але й не випадати з трубки, має бути однакової товщини по всій довжині і вільно діставати дна спиртівки. Кінець ґнота обрізують ножицями. Перед запалюванням гніт змочують спиртом; спиртівку закривають ковпачком, щоб не випаровувався спирт з ґнота, інакше її важко буде запалити.

3. Запалювання і гасіння спиртівки. Перш ніж запалити спиртівку, треба перевірити, чи є в ній спирт та чи хороший гніт. Щоб уникнути пожежі, спирт можна тільки наливати в погашену спиртівку. У спиртівку, що горить, наливати спирт категорично забороняється.

Перед запалюванням спиртівки треба зняти ковпачок, розправити гніт так, щоб одержати полум'я потрібного розміру, і піднести до ґнота запалений сірник або скіпку.

Не можна запалювати одну спиртівку від іншої, бо при цьому може розлитися спирт і виникнути пожежа.

Щоб збільшити полум'я, треба погасити спиртівку і, тримаючи диск лівою рукою, висунути правою з трубки гніт угору на 1— 1,5 см і розправити його.

Якщо під час роботи на гніт потрапить вода, який-небудь розчин або порошок і полум'я зменшиться, треба погасити спиртівку, витягнути трохи гніт і обрізати його. Якщо гніт при цьому укоротиться настільки, що не діставатиме до дна спиртівки, треба взяти новий гніт.

Якщо полум'я спиртівки зменшується, а кінець ґнота починає тліти, то це означає, що спирт по ньому не піднімається. Треба погасити спиртівку, долити спирту через лійку або послабити стиснення ґнота в трубці.

Зі спиртівкою треба поводитись завжди обережно, щоб не перекинути її і не розбити. Якщо спирт, що горить, розіллється по столу, то треба відразу ж закрити його рушником, засипати піском чи залити водою.

Щоб погасити спиртівку, треба закрити її ковпачком, підносячи його збоку. Ніколи не слід дмухати на запалену спиртівку, щоб її загасити. Це також може спричинити пожежу.

Після закінчення роботи спиртівку треба закрити ковпачком, щоб спирт не випаровувався, а в ґноті не скупчувалася вода, що є в спирті. Якщо в ґноті збереться вода, то спиртівка горітиме погано, тоді треба вставити в трубку новий гніт.

Прийоми поводження з газовим пальником

1. Ознайомимося з будовою газових пальників Бунзена та Теклю. Вигвинтіть трубку пальника Теклю із чавунної підставки і розгляньте кожну її частину (мал. 6). Підставка є не тільки опорою для пальника, через неї вводиться і газ. Для цього з боку підставки є відвідна трубка (7), на яку натягують гумовий шланг, з'єднаний з газовим краном. З протилежного боку є гвинт з круглою ручкою (2), за допомогою якого регулюють надходження газу в пальник. Якщо цей гвинт закрутити до краю, тоді газ надходити не буде; відкриваючи гвинт, можна досягти більшої чи меншої подачі газу. Усередині газового пальника є сталева трубка. Нижня її частина вузька, з гвинтовою нарізкою, що дає змогу вкручувати її в підставку. На нижню частину трубки нагвинчений диск. Трубка пальника (4) посередині розширена. Знизу вона закрита пластинкою з отворами, через які в неї надходить повітря. Розширену частину трубки називають змішувачем (3). У широкій частині трубки повітря змішується з газом, що надходить знизу. Надходження повітря в пальник регулюється поворотом диска (6).

Якщо цей диск закручений і щільно закриває отвір змішувача, повітря в пальник не надходить, згоряння газу буде неповним, температура полум'я при цьому знижується, воно стає світлим ("холодним") і кіптявим. Відкручуючи диск, дають доступ повітрю, і полум'я стає несвітлим ("гарячим").

Пальник Бунзена (мал. 7) відрізняється від пальника Теклю тим, що в нижній частині трубки (3) і в муфті (2) розміщені два отвори (один навпроти одного) для надходження повітря. Подачу повітря в пальник і тим самим температуру полум'я регулюють поворотом муфти з отворами. Чим повніше ці отвори збігаються з отворами трубки, тим більший доступ повітря і вища температура полум'я.

Пальник Теклю більш досконалий прилад, оскільки в ньому можна точніше регулювати не тільки доступ повітря, а й подачу газу.

2. Підготуйте пальник до запалювання, виконавши такі операції:

а) насадіть один кінець гумового шланга на ріжок газового крана, а другий — на відвідну трубку підставки пальника;

б) поверніть гвинт, що регулює подачу газу, на один-два оберти проти годинникової стрілки (кількість обертів залежить від тиску газу в газовій мережі);

в) закрийте подачу повітря. Для цього підніміть диск пальника Теклю до краю або закрийте отвір подачі повітря поворотом муфти пальника Бунзена. Якщо запалювати пальник при відкритому регуляторі повітря (при великому надлишку повітря), то газ може загорітися всередині трубки (біля вхідного отвору), станеться проскакування полум'я. При цьому з'являється характерний звук.

Зовнішнє полум'я витягується, стає вузьким і набуває зеленого кольору (якщо трубка пальника мідна). Трубка пальника дуже розжарюється, з'являється характерний неприємний запах продуктів неповного згоряння світильного газу. У цьому разі треба негайно закрити газовий кран. Коли пальник охолоне, слід закрити регулятор подачі повітря і запалити пальник знову.

3. Запаліть і погасіть пальник, виконавши такі операції:

а) запаліть сірник, піднесіть його до вихідного отвору пальника збоку і повільно відкрийте газовий кран.

Якщо запалений сірник піднести зверху, то сильний струмінь суміші газу й повітря може погасити полум'я;

б) відкрийте регулятор повітря. Для цього опустіть диск пальника Теклю вниз або поверніть муфту пальника Бунзена так, щоб подача повітря була достатньою для повного згоряння газу, але не досить великою, щоб газ горів без шуму і кіптяви. Намагайтеся, щоб полум'я стало голубуватим, несвітним;

в) відрегулюйте газовим краном або гвинтом пальника висоту полум'я (вона повинна бути близько 8—10 см);

г) вимкніть газовий пальник, закривши кран газової мережі.

Коли працюєте з полум'ям, пам'ятайте: пара і гази вогненебезпечні: з повітрям вони утворюють вибухову суміш, тому необхідно дотримуватися правил техніки безпеки

Електронагрівальні прилади

До електронагрівальних приладів належать електроплитка, сушильна шафа, муфельна піч, тигельна піч, водяна баня, повітряна баня, піскова баня, олійна баня, термостат.

Вмикати електроприлад слід тільки в ту електричну мережу, на напругу якої розрахований прилад. Електричні водяні бані застосовують для нагрівання до температури 100 °С. Вони забезпечують рівномірне нагрівання і не доводять до місцевого перегрівання (мал. 8).

Повітряна баня призначена для нагрівання за допомогою гарячого повітря. За будовою вона подібна до водяної бані, але в неї немає дна і водомірного скла.

Електричні піскові бані застосовують для повільного рівномірного нагрівання до температури 100—400 °С.

Олійні бані побудовані так само, як водяні, але заповнені мінеральною олією.

Для нагрівання до вищих температур (1000—1500 °С) використовують електричні печі: муфельні, трубчасті, тигельні.

Електричні муфельні печі

слугують для прожарювання осаду в тиглях. Нагрівальні елементи в них виготовлені, як правило, з ніхромової дротини. Температура в цих печах може досягати від 800—1200 °С.

У муфельних печах прожарюють речовини за підвищених температур. У печі не можна розливати реактиви. Розжарені тиглі виймають з муфельної печі довгими тигельними щипцями.

Тигельні печі подібні до муфельних, але менших розмірів, оскільки вони розраховані на сушіння матеріалу в тиглях.

Електричні сушильні шафи призначені для висушування посуду, осадів. Температура в них змінюється в проміжках 20—300° С. Шафи оснащені спеціальним автоматичним регулятором (мал. 9). Термостат — прилад, призначений для постійного підтримання певної

температури (мал. 10). Найчастіше термостат встановлюють на температуру людського тіла, тобто на 37 °С. У термостаті вирощують на живильних середовищах культури бактерій, здійснюють серологічні та біохімічні реакції.

Термостати обігріваються електрикою або газом, але принцип їх будови однаковий. Термостат являє собою камеру з подвійними дерев'яними, металевими або пластмасовими стінками. У товщу зовнішньої стінки вкладають шар теплоізоляційного матеріалу: азбест, повсть, корок.

Між стінками термостата (залежно від конструкції) наливають воду або трубками циркулює нагріте повітря, або є металеві спіралі, по яких проходить струм.

Дверцята термостата роблять подвійними. Зовнішні дверцята масивні, оббиті зсередини теплоізоляційним матеріалом. Другі дверцята — із скла, вставленого в металеву рамку. Обоє дверцят зачиняють для підтримання постійної температури. Всередині термостата розміщені полички з металевої сітки, на які ставлять штативи з пробірками тощо. Полички роблять несуцільними, щоб усередині термостата вільно переміщувалося нагріте повітря і тепло поширювалося рівномірно по усій камері.

У термостат через спеціальний отвір вставлено спеціальний термометр, який показує температуру всередині камери. Сталість температури в термостаті підтримується за допомогою терморегуляторів. Якщо температура в камері стає вищою від заданої, то терморегулятор механічно вимикає джерело тепла, а при зниженні — вмикає його. Існує декілька видів терморегуляторів: біметалевий, контактний та ін. В електричних термостатах встановлюють біметалеві терморегулятори.