ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ректификация из "Руководство по анализу кремнийорганических соединений" В аналитической практике для ректификации кремнийорганических соединений используют ректификационные ко,.онки различной эффективности. Применение их обеспечивает полное разделение компонентов, температуры кипения которых отличаются на 0,1° С. Колонки представляют собой широкие трубки, сделанные нз термостойкого стекла, наполненные стеклянными или металлическими спиралями, шариками или керамическими кольцами. Применяют также различные типы так называемой упорядоченной насадки (рис. 6). Для теплоизоляции колонку покрывают слоем асбеста или применяют электрообогрев. [c.128] В процессе ректификации пары кипящих жидкостей, поднимаясь вверх по колонке, соприкасаются с конденсирующейся жидкостью — флегмой и постепенно обогащаются нижекипящим компонентом. Чем больше поверхность солрикосновения жидкости с паром и чем меньше часть пара, отбираемая в верхней части колонки в виде конденсата (остальная часть стекает в сосуд для перегонки), тем совершеннее фракционирование. Мерой эффективности колонки является число теоретических тарелок. [c.128] В качестве теоретической тарелки принято считать такой отрезок ка колонке, в котором проба сконденсированных паров, взятая в верхней части этого отрезка, находится з фазовом равновесии с пробой жидкости, взятой внизу. Высота, эквипа. рентная теоретической тарелке (ВЭТТ), должна быть по возможности меньшей, что достигается путем увеличения поверхности соприкосновения жидкости с паром за счет наполнения ректифицирующей части колонкн насадкой с высоко развитой поверх-ностью . [c.128] Основными частями каждой ректификационной колонны являются куб (сосуд для перегонки), ректифицирующая часть, головка—устройство для конденсации паров и отбора конденсата, устройство для теплоизоляции. [c.129] Показанная на рис. 7 лабораторная ректификационная колонка имеет головку полной конденсации, состоящую из конденсатора 1, в котором конденсируются пары, поднимающиеся из центральной трубки 5, крана 4 для отбора дистиллята, трубки 2 для термометра, соединительной трубки 13 и отводной трубки 16, служащей для отвода пара или жидкости. Головка соединяется с центральной трубкой через верхний счетчик капель 3. Ректифицирующая часть колонки состоит из центральйэй ректифицирующей трубки 5, в которой помещается насадка. Центральная трубка оканчивается внизу расширением 8 и капельником 9. [c.129] В расширение на половину—две трети высоты вставляется колпачок из сетки, который удерживается в узкой части перехода между расширением и капельником диаметр этого перехода равен диаметру ректифицирующей трубки. Внутренний диаметр расширения должен быть примерно в полтора раза больше внутреннего диаметра центральной трубки. [c.129] Размеры отдельных частей колонки могут изменяться в широких пределах в зависимости от требуемой эффективности внутренний диаметр центральной трубки — от 5—6 до 20— 30 мм, высота — от 15—30 до 150—300 см. [c.130] Кроме насадочных колонок, в лабораторной практике применяют роторные и тарельчатые кoлoнки ° , которые различаются между собой по устройству ректифицирующей части. [c.130] Для возмещения потери тепла центральной трубкой применяют муфты и рубашки с электрообогревом. Для высоких колонок рекомендуется обогрев делать секционным так, чтобы секция охватывала 30—50 см высоты колонки. [c.130] Собранную колонку после тщательного мытья и сушки воздухом или осушителями (спирт, эфир) приводят в рабочее состояние. Ректифицируемую смесь наливают в куб до двух третей его объема. На дно куба кладут облегчителн кипения, шарик термометра ставят ниже боковой трубки на 1—2 см. Перед перегонкой водосодержащие жидкости сушат во избежание образования азеотропов с водой. В соединениях не следует применять резиновые пробки, так как резина экстрагируется растворителем, загрязняя дистиллят и кубовый остаток. [c.130] Работу на колонке ведут в такой последовательности. Колонку прогревают с закрытым краном до установления постоянной температуры кипения при скорости стекания флегмы около 200 капель в минуту. В таких условиях колонка должна работать около 30 мин, до установления равновесия, после чего можно начать отбор фракции. [c.130] Отбор фракции следует проводить при флегмовом числе, равном 10 (отношение числа капель, отбираемых ит колонки, должно быть в 10 раз меньше числа капель, возвращающихся в колонку). [c.130] Результаты перегонки обычно представляют в виде графика в координатах температура — объем полученного дистиллята в миллилитрах. [c.130] Разделение многих кремнийорганических соединений проводят при вакууме . [c.130] Типовая схема расположения приборов при ректификации в вакууме представлена на рис. 8. Во избежание загрязнения насоса перед системой очистителей (осушители — хлорид кальция или едкое кали и адсорбенты — активированный уголь, силикагель, алюмогель) иногда ставят ловушку, охлаждаемую жидким воздухом, для улавливания некоторых летучих продуктов. [c.131] Для фракционирования веществ, кипящих при низких температурах, часто применяют колонку Подбильняка (рис. 9). Ректифицирующая часть колонки —центральная трубка диамег-ром 3—4 мм и длиной 70 см (иногда до 100 см). При перегонке очень малых объемов сжиженных газов (до 5 мл) диаметр центральной трубки уменьшают до 2,6 мм. [c.131] В центральную трубку 1 вставляют проволочную спираль, имеющую 2,4—2,8 витка на 1 см длины из проволоки диаметром 0,8 мм. Для повышения эффективности можно применять спираль, изготовленную из проволоки диаметром 1,4—1,6 мм, равномерно обточенную снаружи так, чтобы сечение проволоки было полукругом, или из проволоки квадратного или прямоугольного сечения. Спираль должна плотно прилегать к стейкам трубки. [c.131] В виде тонких капиллярных пленок, поддерживаемых по краям витками спирали и стеклянными стенками трубки, что ведет к максимальному контакту между жидкостью и паром при минимальном количестве флегмы (т. е. конденсирующейся жидкости). Спираль способствует лучшему стеканию флегмы. [c.132] В колонках Подбильняка применяют также насадку из проволоки в виде спирали, навитой в свою очередь спиралеобразно на стержень, вставляемый в стеклянную трубку. Иногда спираль навивают в несколько слоев. [c.132] Центральную трубку вставляют в вакуумную посеребренную муфту, которая имеет с противоположных сторон по всей длине две непосеребренные полоски для наблюдения за центральной трубкой. [c.132] Вернуться к основной статье