ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Воздушные бани. Жидкостные бани. Солевые бани. Металлические бани. Песчаные бани Средства и приборы для охлаждения из "Техника лабораторных работ " В тех случаях, когда необходимо вести нагревание в течение длительного времени при определенной температуре, обычно применяют различные нагревательные бани с теплоносителем. В зависимости от теплоносителя, различают бани воздушные, жидкостные, металлические, солевые, песчаные, паровые. [c.169] У—внутренняя стенка из черной жести г—ребра из асбеста 3—железная пластинка с асбестом 4—отверстия для выхода горячего воздуха. [c.170] Из всех теплоносителей, используемых в нагревательных банях, воздух обладает наименьшей теплопроводностью, и переход тепла от горячего воздуха к обогреваемому предмету относительно мал. Для передачи больших количеств тепла воздушную баню необходимо нагревать до высокой температуры, но это может вызвать местные перегревы. [c.170] В качестве воздушной бани в лабораториях, оснащенных газовыми горелками, применяют так называемые воронки Бабо (рис. 90). Горячие газы проходят снизу через щели между асбестовыми полочками и нагревают колбу, опирающуюся на полоски асбеста. Горизонтальная жестяная пластинка защищает колбу от открытого пламени. Помещая воронку Бабо в вертикальный цилиндр, можно добиться постоянной температуры бани. [c.170] Когда требуется не очень сильное нагревание (перегонка диэтилового эфира, ацетона и др.), можно применить воздушную баню, в которой нагревание осуществляется обычной электрической лампой накаливания. Прибор для нагревания можно изготовить из жестяного конического сосуда. [c.170] В качестве теплоносителей для жидкостных бань используют воду и водные солевые растворы, минеральные масла, силиконовое масло, глицерин, три-о-крезилфосфат, дибутилфталат, фосфорную кислоту и др. Теплоноситель помещают в металлические кастрюли или специальные медные (латунные) цилиндрические или конические сосуды, закрываемые сверху набором металлических колец (конфорок). Это дает возможность подобрать нужный диаметр отверстия бани, когда необходимо погрузить нагреваемый сосуд в жидкий теплоноситель. [c.170] Водяная баня пригодна для нагревания веществ почти до температуры кипения воды (до 100°С) и для перегонки жидкостей, кипящих не выше 80 °С. [c.170] Растворяя в воде некоторые соли (Na l, СаСЬ и др.), можно значительно повысить температуру нагревания. Например, при заполнении бани насыщенным раствором Na l можно повысить температуру до 108 °С, а 50% раствор a lj позволяет доводить ее до 130°С. Водные растворы солей обладают серьезными недостатками они усиливают коррозию металлических стенок бань, а при охлаждении часто затвердевают, при этом стеклянный нагреваемый сосуд может быть раздавлен, если его не вынули из бани до ее охлаждения. Нагревание на водяной или водно-солевой бане сосудов со щелочными металлами категорически запрещается. [c.170] Водяные бани бывают одно- и многоместные с электрическим или газовым обогревом и часто имеют устройства для автоматического регулирования постоянного уровня воды, действующие по принципу сообщающихся сосудов. [c.171] Для нагревания в интервале температур 100—240°С применяют масляные бани. В качестве теплоносителя чаще всего применяют минеральное масло с температурой воспламенения не ниже 300°С. Необходимо, чтобы масла были стойкими в требуемом интервале температур, нетоксичными, прозрачными, легкодоступными, с возможно более низким давлением пара, малой вязкостью, высокой удельной теплоемкостью. Масла не должны вызывать коррозию металлов. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает цилиндровое масло-52 ( Вапор ), Часто применяемое в лабораторной практике вазелиновое масло сильно дымит уже при 200 °С и при длительном пользовании окрашивается в желтый или коричневый цвет и становится вязким. Даже Вапор со временем становится вязким, поэтому его необходимо менять через некоторое время. [c.171] Более эффективным теплоносителем является силиконовое масло. Силиконовую баню можно нагревать до 300°С без заметного изменения цвета и вязкости масла при длительном пользовании. [c.171] Нагревание на масляной бане следует проводить в вытяжном шкафу, так как пары масла неприятны и вредны. В масляную баню необходимо поместить контрольный термометр, иа котором красной чертой отмечена температура, выше которой нагревать опасно. Баню заполняют маслом до половины объема, так как при нагревании масло расширяется и избыток масла может перелиться через край и воспламениться. Нагреваемый сосуд помещают в баню таким образом, чтобы уровень вещества в сосуде был на одном уровне с маслом. [c.171] При нагревании необходимо следить за тем, чтобы в масло не попала вода или другая низкокипящая жидкость. Уже от нескольких капель воды горячее масло начинает сильно пениться, разбрызгиваться и может воспламениться. Опасность воспламенения паров масла можно уменьшить, прикрывая баню двумя полукольцами, вырезанными из асбестового картона по размеру бани. По окончании нагревания сосуд вынимают из горячей бани, дают маслу стечь со стенок и кусочками фильтровальной бумаги или ватой снимают оставшееся на новерхности сосуда масло. [c.171] Часто в жидкостных банях в качестве теплоносителя используют глицерин. Глицерин кипит при 290°С, очень гигроскопичен и растворим в воде. Глицериновые бани можно нагревать до 200°С при более высокой температуре он начинает разлагаться с образованием акролеина, вызывающего слезотечение и кашель. Глицерин легко смывается с посуды водой. [c.171] Три-о-крезилфосфат, кипящий при 410°С (с разложением), более устойчив, чем минеральные масла и глицерин. Три-о-крезилфосфат безопасен в пожарном отношении и может быть нагрет до 300 °С без заметного изменения цвета и свойств. [c.171] Для нагревания до температур, превышающих 300 °С, используют расплавленные соли. [c.172] При работе с солевыми банями нужно учитывать следующее нагреваемые сосуды должны быть из термически устойчивого стекла сосуды погружают в жидкий расплав, а вынимают из еще горячего расплава попадание горючих органических веществ в расплав нитратов и нитритов вызывает мгновенное воспламенение, причем горение может принять характер взрыва. [c.172] Металлические бани используют для тех же целей, что и солевые. В качестве теплоносителей используют низкоплавкий сплав Вуда (50% Bi, 25% РЬ, 12,5% Sn и 12,5% d) с U=65,5° или сплав Розе (50% Bi, 25% РЬ и 25% Sn) с пл=94°С. Металлические бани обладают сравнительно низкой температурой плавления, а высокая теплопроводность металлов способствует очень быстрой передаче тепла. [c.172] Недостатки металлических теплоносителей высокая плотность и окисление при повышенной температуре в присутствии воздуха (образующиеся оксиды загрязняют поверхность нагрева и ухудшают теплоотдачу). [c.172] Вернуться к основной статье