रसायन में डायरेक्ट और रिवर्स रेफ्रिजरेटर। फ्रिज - कांच प्रयोगशाला उपकरण

बॉल कूलर को दो धाराओं के ताप विनिमय, तरल वाष्प के शीतलन और संघनन के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका उपयोग विशेष रूप से एक रिवर्स के रूप में किया जाता है, क्योंकि इसमें बाहरी फ्लास्क के अंदर गोलाकार विस्तार होते हैं। संघनन करते समय, रेफ्रिजरेटर में वाष्प अशांत हो जाते हैं। इस प्रकार के रेफ्रिजरेटर में उच्च शीतलन गुण होते हैं, जो लिबिग-प्रकार के रेफ्रिजरेटर से काफी अधिक होते हैं।

उपयोग की विशेषताएं

कूलिंग एजेंट की आपूर्ति नीचे से ऊपर की ओर की जाती है। बॉल डिवाइस आपको इसमें स्टिरर एक्सिस डालने की अनुमति देता है, साथ ही रिएक्टर में विभिन्न पदार्थों को पेश करता है। आमतौर पर गेंदों की संख्या 2 से 8 तक होती है।

जब उपयोग किया जाता है, तो बॉल कूलर को झुकी हुई स्थिति में स्थापित किया जाता है। यह बाढ़ से बचा जाता है, जबकि ढलान महत्वपूर्ण नहीं होना चाहिए, अन्यथा घनीभूत के पास फ्लास्क में वापस जाने का समय नहीं होगा। घनीभूत का संचय शीतलन दक्षता को प्रभावित करता है।

हमारे ऑनलाइन स्टोर में आप निम्न प्रकार के बॉल रेफ्रिजरेटर खरीद सकते हैं:

• लंबाई 20 से 40 सेमी तक;
• गेंदों की संख्या - 2, 6, 8;
• कनेक्शन इनपुट / आउटपुट - 14/23, 29/32, 45/40 और बिना शिफ्ट के।

बॉल कूलर के फायदे

1. विशेष बॉल डिज़ाइन रेफ्रिजरेटर को एक प्रभावशाली हीट एक्सचेंज सतह प्रदान करता है।
2. कम वाष्प प्रतिरोध आपको अधिक उच्च शक्ति वाली चन्द्रमा प्राप्त करने की अनुमति देता है।

आप इस पेज पर एक रिवर्स रेफ्रिजरेटर खरीद सकते हैं।

आसवन या हीटिंग (उबलते) के दौरान तरल पदार्थ के वाष्प। तरल मिश्रण को घटकों (आंशिक आसवन) में अलग करने के लिए या आसवन द्वारा तरल पदार्थ को शुद्ध करने के लिए प्रतिक्रिया माध्यम से सॉल्वैंट्स को डिस्टिल करने के लिए उपयोग किया जाता है।

आवेदन की विधि के आधार पर, निम्न प्रकार के रेफ्रिजरेटर प्रतिष्ठित हैं:

• प्रत्यक्ष रेफ्रिजरेटर (अवरोही) - वाष्प को संघनित करने और प्रतिक्रिया प्रणाली से परिणामी घनीभूत को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है। कंडेनसेट एक रिसीवर फ्लास्क में एकत्र किया जाता है।
• रिवर्स रेफ्रिजरेटर - इसका उपयोग वाष्पों को संघनित करने और प्रतिक्रिया द्रव्यमान में घनीभूत होने के लिए किया जाता है। ऐसे रेफ्रिजरेटर आमतौर पर लंबवत रूप से स्थापित होते हैं।

रेफ्रिजरेटर के प्रकार

प्रतिक्रिया मिश्रण के क्वथनांक पर प्रतिक्रिया करते समय रिवर्स, या आरोही, रेफ्रिजरेटर का उपयोग किया जाता है, लेकिन तरल के आसवन के बिना; वे वाष्प के संघनन और कूलर की दीवारों के साथ रिएक्टर में संघनन के प्रवाह को वापस सुनिश्चित करते हैं।

Dephlegmator - भाप, भाटा के हल्के हिस्से के आंशिक संघनन के लिए रेफ्रिजरेटर।

प्रयोगशाला रेफ्रिजरेटर का सबसे सरल प्रकार एयर कूलर है, जो आमतौर पर सिर्फ एक ग्लास ट्यूब होता है जिसे परिवेशी वायु द्वारा ठंडा किया जाता है। इसका उपयोग विशेष रूप से उच्च-उबलते तरल पदार्थों के साथ काम में किया जाता है (अधिमानतः कम से कम 300 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक के साथ), जो कि पानी के कूलर के साथ काम करते समय, बड़े तापमान अंतर के कारण, रेफ्रिजरेटर के कांच को दरार कर सकता है।

एयर कूलर

यह डिजाइन में सबसे सरल रेफ्रिजरेटर से संबंधित है और एक लंबी कांच की ट्यूब है। इस तरह के रेफ्रिजरेटर का उपयोग केवल उच्च उबलते तरल पदार्थ (क्वथनांक> 150 डिग्री सेल्सियस) के साथ काम करते समय किया जाता है, क्योंकि हवा का शीतलन प्रभाव छोटा होता है। रेफ्रिजरेटर को डायरेक्ट या रिवर्स के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। एक उलटा रेफ्रिजरेटर के रूप में, इस प्रकार का रेफ्रिजरेटर अक्षम है: तरल की गति मुख्य रूप से लामिना के प्रवाह से मेल खाती है और पदार्थ आसानी से "निकाल दिया" जाता है। एक डाउनकमर के रूप में, ऐसे रेफ्रिजरेटर का उपयोग किया जा सकता है जब भी नहीं उच्च गतिउबलते बिंदु> 150 डिग्री सेल्सियस वाले पदार्थों के लिए आसवन।

बॉल एयर कूलर

उल्टा प्रयोग किया जाता है। बॉल कूलर पारंपरिक (सीधे डिजाइन वाले) एयर कूलर की तुलना में अधिक कुशल होते हैं क्योंकि बड़ी गर्मी हस्तांतरण सतह होती है। ऐसे रेफ्रिजरेटरों ने अर्ध-सूक्ष्मसंश्लेषण के लिए आवेदन पाया है, जहां निकाले गए ताप की मात्रा कम होती है और कम उबलते पदार्थों के संघनन के लिए वायु शीतलन काफी पर्याप्त होता है। (यदि आवश्यक हो, इस मामले में, रेफ्रिजरेटर को नम फिल्टर पेपर से लपेटा जा सकता है।)

लिबिग रेफ्रिजरेटर

यह मुख्य रूप से लगभग 160 डिग्री सेल्सियस तक अवरोही के रूप में उपयोग किया जाता है। क्वथनांक वाले पदार्थों के लिए रेफ्रिजरेंट< 120°С служит в нем проточная вода, а в интервале 120-160°С - непроточная.

लिबिग रेफ्रिजरेटर में दो ग्लास ट्यूब होते हैं जो एक के अंदर एक सीलबंद होते हैं। तरल वाष्प आंतरिक ट्यूब के माध्यम से चलती है, और एक शीतलन एजेंट (ठंडा पानी) बाहरी ट्यूब (शर्ट) के माध्यम से चलता है।

इसके विपरीत, ऐसा रेफ्रिजरेटर अप्रभावी है, क्योंकि इसमें एक छोटी शीतलन सतह और एक लामिना वाष्प प्रवाह होता है; इस उद्देश्य के लिए, इसका उपयोग केवल अपेक्षाकृत उच्च-उबलते (बीपी> 100 डिग्री सेल्सियस) यौगिकों के लिए किया जाता है। पर बाहरी सतहरेफ्रिजरेटर में, वायुमंडलीय नमी संघनित होती है, जो पतले खंड में केशिका रिसाव के माध्यम से फ्लास्क के अंदर जा सकती है, इसलिए रेफ्रिजरेटर और फ्लास्क पर पतले वर्गों को सावधानी से चिकनाई करना चाहिए। अनुभाग के ऊपर रेफ्रिजरेटर पर सूखे फिल्टर पेपर से बने कफ को रखने की भी सिफारिश की जाती है। जंक्शन ए (छवि 1-सी) पर उच्च उबलते तरल पदार्थ आंतरिक तनाव का कारण बन सकते हैं, जो कांच के टूटने का कारण बनता है। इसलिए, लाइबिग रेफ्रिजरेटर को गैर-गर्मी प्रतिरोधी कांच से नहीं बनाया जा सकता है।

बॉल कूलर

यह विशेष रूप से एक रिवर्स के रूप में प्रयोग किया जाता है। चूँकि इस कूलर में गोलाकार फैलाव होता है, इसलिए इसमें वाष्प प्रवाह अशांत हो जाता है; ऐसे रेफ्रिजरेटर का शीतलन प्रभाव लिबिग रेफ्रिजरेटर की तुलना में बहुत अधिक होता है। हालाँकि, वायुमंडलीय नमी भी इसकी बाहरी सतह पर संघनित होती है और जंक्शन A भी खतरनाक है। शीतलक की आपूर्ति नीचे से ऊपर तक की जाती है। एक बॉल कूलर के माध्यम से स्टिरर शाफ्ट को सम्मिलित करना सुविधाजनक है, रिएक्टर में विभिन्न पदार्थों को पेश करने के लिए, जो अच्छी तरह से कंडेनसेट द्वारा फ्लास्क में धोए जाते हैं और इसके द्वारा गर्म होते हैं। आमतौर पर, ऐसे रेफ्रिजरेटर में गेंदों की संख्या 3 से 8 तक होती है। बाढ़ से बचने के लिए, जब कंडेनसेट के पास उबलते तरल के साथ फ्लास्क में वापस जाने का समय नहीं होता है, तो रिवर्स बॉल कूलर एक झुकी हुई स्थिति में स्थापित होता है, लेकिन ढलान बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए ताकि कंडेनसेट गेंदों में जमा न हो। घनीभूत के संचय से रेफ्रिजरेटर की प्रभावी शीतलन सतह में कमी आती है।

कुंडल रेफ्रिजरेटर

कभी भी रिवर्स के रूप में उपयोग नहीं किया जाता है, क्योंकि कंडेनसेट जो कॉइल के सिलवटों के नीचे अच्छी तरह से प्रवाहित नहीं होता है, उसे रेफ्रिजरेटर से बाहर निकाला जा सकता है और दुर्घटना का कारण बन सकता है। वर्टिकल माउंटेड कॉइल कूलर सबसे कुशल डाउनकमर कूलर है, खासकर कम उबलने वाली सामग्री के लिए।

फ्रिज स्टैडेलर

एक सर्पेन्टाइन रेफ्रिजरेटर का संशोधन, जिसमें शीतलन पोत को बर्फ और सोडियम क्लोराइड, एसीटोन के साथ ठोस कार्बन डाइऑक्साइड आदि के मिश्रण से भरा जा सकता है। ऐसे रेफ्रिजरेटर का उपयोग बहुत कम तापमान पर उबलने वाले पदार्थों को संघनित करने के लिए किया जा सकता है।

रेफ्रिजरेटर डिमरोटा

बहुत ही कुशल भाटा कंडेनसर। नगण्य रिश्तेदार होने पर इसका उपयोग नीचे की ओर भी किया जाता है भारी नुकसानकुंडल पर आसुत। जैकेट ए के साथ कॉइल का जंक्शन एक बड़े तापमान अंतर के साथ ज़ोन के बाहर है, इसलिए, 160 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उबलते तरल पदार्थों के साथ काम करते समय ऐसे रेफ्रिजरेटर का उपयोग करना, आप जटिलताओं से डर नहीं सकते। चूंकि रेफ्रिजरेटर की बाहरी जैकेट कमरे के तापमान पर हवा है, इसलिए वायुमंडलीय नमी इसकी सतह पर घनीभूत नहीं होती है (ऊपर देखें)। सच है, कम उबलते पदार्थ "रेंगना" कर सकते हैं अंदरशर्ट और इस तरह कूलिंग ज़ोन को "खींचें"। इसलिए डिमरोथ रेफ्रिजरेटर अपेक्षाकृत कम उबलते पदार्थों, जैसे ईथर के लिए रिवर्स के रूप में उपयुक्त नहीं है। रेफ्रिजरेटर के ऊपरी खुले सिरे पर, वायुमंडलीय नमी आसानी से पानी की आपूर्ति होज़ पर संघनित हो जाती है, इसलिए इसे कैल्शियम क्लोराइड ट्यूब प्रदान किया जाता है।

विसर्जन कूलर - "ठंडा करने वाली उंगली"

यह विशेष रूप से आकार का भाटा कंडेनसर (इसे शीतलन प्रणाली में विशेष रूप से तय करने की आवश्यकता नहीं है) मुख्य रूप से अर्ध-सूक्ष्म तरीकों के लिए उपकरणों में उपयोग किया जाता है। यदि स्टॉपर पर प्रतिक्रिया पोत में "ठंडा करने वाली उंगली" पेश की जाती है, तो उपकरण को सील नहीं किया जाना चाहिए।

बढ़ते

रासायनिक रेफ्रिजरेटर का उपयोग या तो रिवर्स या डाउनवर्ड के रूप में किया जा सकता है (वे डिवाइस को स्थापित करते समय स्थिति और फिक्सिंग की विधि में भिन्न होते हैं)।

कंडेनसर का शीर्ष एक वर्टज़ फ्लास्क, एक वर्टज़ हेड, या प्रारंभिक मिश्रण वाले फ्लास्क से फैली एक ट्यूब से जुड़ा होता है। निचले हिस्सेएलॉन्ग से जुड़ा है, जिसके माध्यम से संश्लेषण या आसवन का उत्पाद रिसीवर में प्रवेश करता है।

यह अलग से ध्यान दिया जाना चाहिए कि शीतलन एजेंट (पानी) की आपूर्ति विशेष रूप से नीचे से ऊपर की ओर की जाती है।जब ऊपर से नीचे तक रेफ्रिजरेंट की आपूर्ति की जाती है, तो रेफ्रिजरेटर जैकेट भरना अधूरा होगा, जिससे कूलिंग अक्षम हो जाएगी। इसके अलावा, इस तरह की आपूर्ति के साथ, जैकेट के स्थानीय अति ताप के कारण रेफ्रिजरेटर विफल (दरार) हो सकता है।

• वोस्करेन्स्की, पी। आई। तकनीक प्रयोगशाला कार्य: गाइड / पी। आई। वोस्करेन्स्की। - 10 वां संस्करण।, मिटा दिया गया। मास्को: रसायन विज्ञान, 1973। 717 पृष्ठ।

एक रेफ्रिजरेटर एक शीतलन माध्यम, अक्सर पानी का उपयोग करके भाप को संघनित करने के लिए एक उपकरण है। रेफ्रिजरेटर या तो तिरछे रूप से स्थापित किए जाते हैं जब रिसीवर में घनीभूत एकत्र करना आवश्यक होता है, या उबलते तरल के साथ घनीभूत को फ्लास्क में वापस करने के लिए लंबवत रूप से स्थापित किया जाता है। इस मामले में, रेफ्रिजरेटर को रिवर्स कहा जाता है। यदि कंडेनसेट का जमना तापमान ठंडा पानी के तापमान से अधिक है, तो थर्मोस्टेट में गर्म पानी को रेफ्रिजरेटर में आपूर्ति की जाती है, जो कंडेनसेट को रेफ्रिजरेटर की भीतरी ट्यूब में जमने से रोकता है। अंजीर पर। 58 सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले रेफ्रिजरेटर दिखाता है।

Weigel-Liebig स्ट्रेट-थ्रू रेफ्रिजरेटर (चित्र 58, a) 1771 में Weigel द्वारा प्रस्तावित किया गया था और फिर Liebig द्वारा उपयोग किया गया था। यह रेफ्रिजरेटर आमतौर पर 100 से 150 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक वाले तरल पदार्थों के आसवन के लिए उपयोग किया जाता है। रेफ़्रिजरेटर में कूलिंग जैकेट है बड़ा व्यास. 300 से 1000 मिमी की लंबाई वाले वीगेल-लीबिग रेफ्रिजरेटर के लिए गर्मी हस्तांतरण गुणांक 105 से 35 डब्ल्यू / (एम 2 * के) तक भिन्न होता है, अर्थात। रेफ्रिजरेटर की लंबाई बढ़ने के साथ घटती जाती है।

चावल। 58. ग्लास रेफ्रिजरेटर: वीगेल - लिबिग (ए), एलिन (बी), वेस्टन, ग्राहम (डी), डिमरोथ (डी), फ्रेडरिक्स (ई) और एक्ससी डिल्निक (जी) आई में स्पर्शरेखा पानी का प्रवेश]

इसलिए, एक लंबे रेफ्रिजरेटर के बजाय दो छोटे रेफ्रिजरेटर का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। वेइगेल-लीबिग रेफ्रिजरेटर एक एयर कूलर के कार्य भी कर सकता है यदि इसे लंबवत रखा जाता है और एक उच्च उबलते तरल के वाष्प को ऊपरी प्रक्रिया के माध्यम से शर्ट में निर्देशित किया जाता है, और कंडेनसेट निचले से लिया जाता है। हीटिंग के परिणामस्वरूप, केंद्रीय ट्यूब में ठंडी हवा का एक निरंतर ऊर्ध्वाधर प्रवाह दिखाई देगा। इस मामले में, सबसे कुशल रेफ्रिजरेटर वे होते हैं जिनके पास एक व्यापक केंद्रीय ट्यूब होता है और संभवतः, इसके चारों ओर जैकेट का एक छोटा व्यास होता है।

लिबिग जस्टस (1803-1873), जर्मन कार्बनिक रसायनज्ञ और विश्लेषक।

एलिन्स बॉल रेफ्रिजरेटर (चित्र 58, बी) एक विशिष्ट भाटा रेफ्रिजरेटर है। बड़ी शीतलन सतह के कारण, एलिन रेफ्रिजरेटर वेइगेल-लीबिग रेफ्रिजरेटर से छोटे होते हैं। एक बॉल कूलर के माध्यम से स्टिरर शाफ्ट को सम्मिलित करना सुविधाजनक है, रिएक्टर में विभिन्न पदार्थों को पेश करने के लिए, जो अच्छी तरह से कंडेनसेट द्वारा फ्लास्क में धोए जाते हैं और इसके द्वारा गर्म होते हैं।

आमतौर पर, ऐसे रेफ्रिजरेटर में गेंदों की संख्या 3 से 8 तक होती है। रिफ्लक्स रेफ्रिजरेटर के रूप में दक्षता के मामले में, एलिन रेफ्रिजरेटर डिमरोथ रेफ्रिजरेटर (छवि 58, डी) से नीच है, जो महत्वपूर्ण तापमान परिवर्तनों का सामना कर सकता है। बाढ़ से बचने के लिए, जब कंडेनसेट के पास उबलते तरल के साथ फ्लास्क में वापस जाने का समय नहीं होता है, तो रिटर्न बॉल कूलर एक झुकी हुई स्थिति में स्थापित होता है, लेकिन ढलान बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए ताकि कंडेनसेट गेंदों में जमा न हो। . कंडेनसेट के संचय से रेफ्रिजरेटर की प्रभावी शीतलन सतह में कमी आती है। (एलिन (एलन) अल्फ्रेड हेनरी (1847-1904) - जर्मन कार्बनिक रसायनज्ञ और विश्लेषक।)

वेस्टा रेफ्रिजरेटर (चित्र। 58, सी) में छोटे व्यास का एक ठंडा जैकेट है, जो केंद्रीय, कुछ घुमावदार ट्यूब के करीब स्थित है। यह वीगेल-लीबिग रेफ्रिजरेटर की तुलना में अधिक उत्पादक है। समान तरल आसवन स्थितियों के तहत, वेस्टा रेफ्रिजरेटर में एक बार से एक की तुलना में दो बार गर्मी हस्तांतरण गुणांक होता है। ग्राहम के सर्पिल रेफ्रिजरेटर की दक्षता समान है (चित्र 58, ई)। इसका उपयोग वाष्पशील तरल पदार्थों के वाष्प को संघनित करने के लिए किया जाता है। दोनों रेफ्रिजरेटर आंतरिक ट्यूब में घनीभूत का हिस्सा बनाए रखते हैं और इसलिए आंशिक आसवन के लिए बहुत उपयुक्त नहीं हैं।

डिमरोथ रेफ्रिजरेटर (चित्र 58, डी) को रिफ्लक्स रेफ्रिजरेटर के रूप में अनुशंसित किया जाता है। इसमें उच्चतम गर्मी हस्तांतरण गुणांक है, जो 120 W/(m2K) तक पहुंचता है। इसका उपयोग बड़ी गैस मात्रा और झुकाव की स्थिति में बहुत अधिक घनीभूत बनाए रखने की क्षमता के कारण तरल मिश्रण के आंशिक आसवन के लिए नहीं किया जाता है।

ग्राहम थॉमस (1805-1869) अंग्रेजी भौतिक रसायनज्ञ। झिल्ली के माध्यम से गैसों और तरल पदार्थों के प्रसार का अध्ययन किया।

वेस्ट रॉबर्ट (बी। 1928) एक अमेरिकी कार्बनिक रसायनज्ञ हैं।

डिमरोथ ओटो (1872-1940) - जर्मन कार्बनिक रसायनज्ञ।

Friederichs रेफ्रिजरेटर (चित्र। 58, ई)। इस रेफ्रिजरेटर में, भाप सर्पेन्टाइन ट्यूब को बहते पानी और भीतरी चौड़ी बेलनाकार ट्यूब की दीवारों से धोती है, जिसके बाहर सर्पिन से पानी बहता है। गहन वाष्प शीतलन के साथ यह रेफ्रिजरेटर अनिवार्य रूप से वीगेल-लीबिग और डिमरोथ रेफ्रिजरेटर का एक संयोजन है। यह तरल मिश्रण के भिन्नात्मक आसवन के लिए बहुत प्रभावी है, क्योंकि घनीभूत व्यावहारिक रूप से इसमें नहीं रहता है।

गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाकर जैकेट वाले रेफ्रिजरेटर के संचालन में सुधार करने के लिए शीतलक का एक अशांत प्रवाह बनाया जाता है।

चावल। 59. चैंबर रेफ्रिजरेटर: कारतूस प्रकार (ए, बी), स्टैडेलर (सी), स्क्रीन - हॉपकिंस (डी) और सॉक्सलेट (डी)

ऐसा करने के लिए, शर्ट के तरल की आपूर्ति और निकासी के लिए ट्यूबों को मिलाया जाता है ताकि शर्ट के संबंध में उनकी कुल्हाड़ियों को स्पर्शरेखा के रूप में स्थित किया जा सके (चित्र 58, जी)। फिर पानी या अन्य शीतलक रेफ्रिजरेटर में एक सर्पिल में घूमना शुरू कर देगा।

कार्ट्रिज-प्रकार के रेफ्रिजरेटर (चित्र। 59, ए, बी)। उनमें, केंद्रीय भाग - कारतूस - एक ठोस या तरल शीतलन मिश्रण से भरा होता है। कम उबलते तरल पदार्थों के लिए ऐसे रेफ्रिजरेटर रिवर्स हैं। उनमें से स्टैडेलर रेफ्रिजरेटर (चित्र। 59, सी) है, जिसमें तरल और ठोस मिश्रण से ठंडा होने वाली कॉइल में भाप संघनित होती है। ठोस रेफ्रिजरेंट के पिघलने के दौरान बनने वाले तरल को साइड पाइप के माध्यम से निकाला जाता है। सॉलिड-लिक्विड कूलिंग मिक्सचर के लिक्विड कंपोनेंट को लेफ्ट ट्यूब के जरिए रेफ्रीजिरेटर बाउल के नीचे तक पहुंचाया जाता है।

स्टैडेलर, जॉर्ज एंड्रियास (1841-1871), जर्मन कार्बनिक रसायनज्ञ।

शिरमा-हॉपकिंस फिंगर रेफ्रिजरेटर (चित्र 59, डी) में एक शर्ट होती है जिसके माध्यम से भाप गुजरती है, और शर्ट के अंदर एक "उंगली" - एक उपकरण जिसके माध्यम से तरल रेफ्रिजरेंट बहता है। फिंगर कूलर का उपयोग करते समय, भाप प्रवाह दर यथासंभव कम होनी चाहिए।

गोलाकार सॉक्सलेट रेफ्रिजरेटर (चित्र। 59, ई) का उपयोग अधिक बार रिफ्लक्स कंडेनसर के रूप में किया जाता है। वाष्प बाहरी दीवार के बीच से गुजरती है, जिसे हवा से ठंडा किया जाता है, और भीतरी गेंद की बाहरी दीवार, जिसके माध्यम से रेफ्रिजरेंट घूमता है। Soxhlet रेफ्रिजरेटर का उपयोग तरल पदार्थों के आसवन में भी किया जाता है। उच्च तापमानउबालना

सॉक्सलेट फ्रेडरिक (1848-1926) - जर्मन कृषि रसायनज्ञ।

एक प्रत्यक्ष रेफ्रिजरेटर (चित्र। 26 बी) का उपयोग प्रतिक्रिया माध्यम से सॉल्वैंट्स को डिस्टिल करने के लिए, तरल पदार्थों के मिश्रण को घटकों में अलग करने के लिए, या आसवन द्वारा तरल पदार्थ को शुद्ध करने के लिए किया जाता है।

एक भाटा संघनित्र (चित्र। 26 ए) का उपयोग संश्लेषण के लिए, पदार्थों को घोलने के लिए प्रतिष्ठानों में किया जाता है। भाटा संघनित्र में प्रवेश करने वाले वाष्पों को ठंडा, संघनित किया जाता है और परिणामी तरल प्रतिक्रिया फ्लास्क में वापस प्रवाहित होता है।

चित्रा 26. - प्रत्यक्ष और रिवर्स रेफ्रिजरेटर का उपयोग।

जल (चित्र 27) वायु (चित्र 28)

रेफ्रिजरेटर को रेफ्रिजरेंट के प्रकार से अलग किया जाता है जो आंतरिक "शर्ट" को भरता है:

बहते पानी के साथ पानी;

स्थिर पानी के साथ पानी;

हवा।

तरल वाष्प को संघनित करने के लिए एक एयर कूलर का उपयोग किया जाता है
टी. किप। > 150 सी, बहते पानी के साथ पानी - टी। किप के साथ। तरल पदार्थ< 120 С, водяной с непроточной водой - с Т. кип. жидкости от 120 до 150 С.

भीतरी ट्यूब की संरचना के अनुसार

आंतरिक ट्यूब के डिजाइन के अनुसार, कूलिंग जैकेट, और, परिणामस्वरूप, शीतलन सतह, रेफ्रिजरेटर को प्रतिष्ठित किया जाता है:

- "पाइप में पाइप";

गेंद;

सर्पेन्टाइन;

संयुक्त, आदि। (चित्र। 29)।

एक विशेष प्रकार के रेफ्रिजरेटर का उपयोग आवश्यक शीतलन तीव्रता से निर्धारित होता है।

एक	बी	में	जी	डी	इ	तथा	एच
तथा	प्रति	मैं	एम	एन	के बारे में	पी

चित्र 29. विभिन्न डिजाइनों के रेफ्रिजरेटर।

एयर कूलर (चित्र 29 ए, ओ)

यह डिजाइन में सबसे सरल रेफ्रिजरेटर से संबंधित है और एक लंबी कांच की ट्यूब है। इस तरह के रेफ्रिजरेटर का उपयोग केवल उच्च उबलते तरल पदार्थ (क्वथनांक> 150 डिग्री सेल्सियस) के साथ काम करते समय किया जाता है, क्योंकि हवा का शीतलन प्रभाव छोटा होता है। रेफ्रिजरेटर को डायरेक्ट या रिवर्स के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। एक विपरीत के रूप में, ऐसा रेफ्रिजरेटर अप्रभावी है: तरल की गति मुख्य रूप से लामिना के प्रवाह से मेल खाती है और पदार्थ आसानी से "निकाल दिया" जाता है। इस तरह के रेफ्रिजरेटर को कम आसवन दर पर डाउनस्ट्रीम रेफ्रिजरेटर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

रेफ्रिजरेटर वीगेल-लीबिग (लिबिग की तुलना में अधिक बार, इंजी। लिबिग कंडेनसर)
(चित्र 29 बी, पी)

इसे पहली बार 1771 में वीगेल द्वारा प्रस्तावित किया गया था और फिर इसका इस्तेमाल किया गया था
लेबिग। यह मुख्य रूप से डाउनस्ट्रीम कूलर के रूप में उपयोग किया जाता है। एक रिवर्स रेफ्रिजरेटर के रूप में, यह अप्रभावी है, क्योंकि। एक छोटी शीतलन सतह और लामिना वाष्प प्रवाह होता है। इस प्रयोजन के लिए, इसका उपयोग अपेक्षाकृत उच्च-उबलते (Tbp.> 100 0 C) यौगिकों के लिए किया जाता है। चूंकि वायुमंडलीय नमी कूलर की बाहरी सतह पर संघनित हो जाती है, जो पतली खंड में केशिका लीक के माध्यम से फ्लास्क के अंदर जा सकती है, कूलर और फ्लास्क पर पतले वर्गों को अच्छी तरह से चिकनाई की जानी चाहिए। अनुभाग के ऊपर रेफ्रिजरेटर पर सूखे फिल्टर पेपर से बने कफ को रखने की भी सिफारिश की जाती है। ट्यूब जंक्शन (चित्र 30) पर उच्च-उबलते तरल पदार्थ (Tboil>160 0 C) आंतरिक तनाव का कारण बन सकते हैं, जिससे दरारें या कांच का पूर्ण विनाश होता है।

चित्रा 30. तेज तापमान ड्रॉप के साथ संभावित दरारों के स्थान

300 से 1000 मिमी की लंबाई वाले लिबिग रेफ्रिजरेटर के लिए गर्मी हस्तांतरण गुणांक 105 से 35 डब्ल्यू / (एम 2 के) तक भिन्न होता है, अर्थात। रेफ्रिजरेटर की लंबाई बढ़ने के साथ घटती जाती है।

लिबिग रेफ्रिजरेटर एक एयर कूलर के कार्य भी कर सकता है यदि इसे लंबवत रखा जाता है और उच्च उबलते तरल के वाष्प को ऊपरी प्रक्रिया के माध्यम से जैकेट में निर्देशित किया जाता है, और कंडेनसेट निचले से लिया जाता है। हीटिंग के परिणामस्वरूप, केंद्रीय ट्यूब में ठंडी हवा का एक निरंतर ऊर्ध्वाधर प्रवाह दिखाई देगा। इस मामले में, एक व्यापक केंद्रीय ट्यूब के साथ सबसे कुशल रेफ्रिजरेटर और, यदि संभव हो तो, इसके चारों ओर जैकेट का एक छोटा व्यास।

रेफ्रिजरेटर Vesta(अंग्रेज़ी पश्चिम संघनित्र) (चित्र 29 ग)

यह लिबिग रेफ्रिजरेटर का एक संशोधन है, जिसमें से अंतर आंतरिक और बाहरी ट्यूबों के बीच एक छोटी दूरी है, जो शीतलन एजेंट की गति को बढ़ाने की अनुमति देता है। वेस्ट रेफ्रिजरेटर में लीबिग रेफ्रिजरेटर के दोगुने गर्मी हस्तांतरण गुणांक हैं और कम उबलते तरल पदार्थों के वाष्प को ठंडा करने के लिए अधिक कुशल हैं।

एलीना बॉल कूलर (अंग्रेज़ी एलीहन कंडेनसर) (चित्र 29d)

यह एक विशिष्ट भाटा संघनित्र है। बड़ी शीतलन सतह के कारण, एलिन रेफ्रिजरेटर वेइगेल-लीबिग रेफ्रिजरेटर से छोटे होते हैं। एक बॉल कूलर के माध्यम से स्टिरर शाफ्ट को सम्मिलित करना सुविधाजनक है, रिएक्टर में विभिन्न पदार्थों को पेश करने के लिए, जो अच्छी तरह से कंडेनसेट द्वारा फ्लास्क में धोए जाते हैं और इसके द्वारा गर्म होते हैं। आमतौर पर, ऐसे रेफ्रिजरेटर में गेंदों की संख्या 3 से 8 तक होती है। रिफ्लक्स रेफ्रिजरेटर के रूप में दक्षता के मामले में, एलिन रेफ्रिजरेटर डिमरोथ रेफ्रिजरेटर (छवि 29 जी, एच) से कम है। ), महत्वपूर्ण तापमान में उतार-चढ़ाव का सामना। बाढ़ से बचने के लिए, जब कंडेनसेट के पास उबलते तरल के साथ फ्लास्क में वापस जाने का समय नहीं होता है, तो रिटर्न बॉल कूलर एक झुकी हुई स्थिति में स्थापित होता है, लेकिन ढलान बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए ताकि कंडेनसेट गेंदों में जमा न हो। . घनीभूत के संचय से रेफ्रिजरेटर की प्रभावी शीतलन सतह में कमी आती है।

कुंडल रेफ्रिजरेटर(ग्राहम रेफ्रिजरेटर)

(इंग्लैंड। ग्राहम कंडेनसर) (चित्र 29 ई, एफ)

कभी भी एक रिवर्स के रूप में इस्तेमाल नहीं किया, क्योंकि कंडेनसेट जो कॉइल के सिलवटों के माध्यम से अच्छी तरह से नहीं निकलता है, उसे रेफ्रिजरेटर से बाहर निकाला जा सकता है और दुर्घटना का कारण बन सकता है। वर्टिकल माउंटेड कॉइल कूलर सबसे कुशल डाउनकमर कूलर है, खासकर कम उबलने वाली सामग्री के लिए।

रेफ्रिजरेटर डिमरोटा डिमरोथ कंडेनसर, (चित्र। 29 ग्राम, एच)

बहुत ही कुशल भाटा कंडेनसर। इसमें उच्चतम गर्मी हस्तांतरण गुणांक है, जो 120 W/(m 2 K) तक पहुंचता है। यह एक डाउनकमर के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है अगर कॉइल में अपेक्षाकृत बड़े आसुत नुकसान की उपेक्षा की जा सकती है। जैकेट वाले कॉइल का जंक्शन एक बड़े तापमान अंतर के साथ ज़ोन के बाहर है, इसलिए, 160 0 सी से ऊपर उबलते तरल पदार्थों के साथ काम करते समय ऐसे रेफ्रिजरेटर का उपयोग करना, आप जटिलताओं से डर नहीं सकते। अधिक कुशल शीतलन के लिए, डबल जैकेट वाला डिमरोथ रेफ्रिजरेटर (चित्र 29 ज).

गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाकर जैकेट वाले रेफ्रिजरेटर के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, शीतलक का एक अशांत प्रवाह बनाया जाता है। ऐसा करने के लिए, शर्ट के तरल पदार्थ की आपूर्ति और निकासी के लिए ट्यूबों को मिलाया जाता है ताकि उनकी कुल्हाड़ियों को शर्ट के संबंध में स्पर्शरेखा में स्थित किया जा सके (चित्र 14 और) . फिर पानी या अन्य शीतलक रेफ्रिजरेटर में एक सर्पिल में घूमना शुरू कर देगा।

फ्रिज फ्रेडरिक (फ्रेडरिक, फ्रेडरिक)
(अंग्रेजी फ्रेडरिक कंडेनसर), (चित्र 29 i, k)

ऐसे रेफ्रिजरेटर में, वाष्प कुंडलित ट्यूब को बहते पानी और भीतरी चौड़ी बेलनाकार ट्यूब की दीवारों से धोते हैं, जिसके बाहर कुंडल से पानी बहता है। यह गहन स्टीम चिलर अनिवार्य रूप से लिबिग और डिमरोथ रेफ्रिजरेटर का एक संयोजन है। यह तरल मिश्रण के भिन्नात्मक आसवन के लिए बहुत प्रभावी है, क्योंकि घनीभूत व्यावहारिक रूप से इसमें नहीं रहता है।

शिर्म-हॉपकिंस रेफ्रिजरेटर (अक्सर हॉपकिंस रेफ्रिजरेटर, अंजीर। 29 एल)।

इसमें एक शर्ट होती है जिसके माध्यम से भाप गुजरती है, और शर्ट के अंदर स्थित एक "उंगली" - एक उपकरण जिसके माध्यम से तरल रेफ्रिजरेंट बहता है। का उपयोग करते हुए इस प्रकार केरेफ्रिजरेटर, भाप प्रवाह दर यथासंभव कम होनी चाहिए।

ठंडी उंगली (इंग्लैंड। ठंडी उंगलियां), (चित्र। 29 मीटर)

यह विशेष रूप से आकार का भाटा कंडेनसर (इसे शीतलन प्रणाली में विशेष रूप से तय करने की आवश्यकता नहीं है) मुख्य रूप से अर्ध-सूक्ष्म तरीकों के लिए उपकरणों में उपयोग किया जाता है। यदि स्टॉपर पर प्रतिक्रिया पोत में "ठंडा करने वाली उंगली" पेश की जाती है, तो उपकरण को सील नहीं किया जाना चाहिए।

रेफ्रिजरेटर देवर (चित्र 29 एन)

ऐसे रेफ्रिजरेटर में कूलिंग एजेंट के रूप में एसीटोन या अल्कोहल या तरल नाइट्रोजन के साथ सूखी बर्फ (ठोस कार्बन डाइऑक्साइड) के मिश्रण का उपयोग किया जाता है।

जस्टस लिबिग (1803-1873)	जेम्स देवर (1842-1923)

वाष्पों के संघनन के लिए, द्रवों के निष्कर्षण और पृथक्करण की प्रक्रियाओं में, पदार्थों के अध्ययन के लिए प्रतिष्ठानों में, एक रासायनिक रेफ्रिजरेटर का उपयोग किया जाता है। यह एक कांच प्रयोगशाला उपकरण है, जो शीतलन मीडिया के साथ विभिन्न प्रकार के पदार्थों के वाष्प को ठंडा और संघनित करने के लिए एक उपकरण है। सरलतम स्थिति में, कूलर बाहरी हवा है; सबसे अधिक बार, पानी; कभी-कभी - ठोस सहित विशेष रेफ्रिजरेंट।

सामान्य तौर पर, रेफ्रिजरेटर में वाष्प को संघनित करने और शीतलन सर्किट के लिए एक बर्तन होता है। सबसे सरल एयर कूलर में एक ग्लास ट्यूब होती है जिसकी कूलिंग जैकेट बाहरी हवा होती है।

रेफ्रिजरेटर के प्रकार

रासायनिक प्रयोगशाला प्रतिष्ठानों के लिए रेफ्रिजरेटर आमतौर पर प्रत्यक्ष और रिवर्स में विभाजित होते हैं। सार्वभौमिक उपकरण भी हैं, जिनमें से डिज़ाइन डिवाइस को प्रत्यक्ष या रिवर्स कैपेसिटर के रूप में उपयोग करने की ज़रूरतों के आधार पर अनुमति देता है।

एक सीधे या अवरोही संघनित्र का उपयोग वाष्प को संघनित करने और एक रिसीवर बर्तन में घनीभूत एकत्र करने के लिए किया जाता है। इसे इस तरह से स्थापित किया जाता है कि प्रतिक्रिया प्रणाली से घनीभूत वाष्पों को हटा दिया जाता है।

रिफ्लक्स कंडेनसर रिएक्टर पोत के ऊपर इस तरह से स्थापित किया जाता है कि कंडेनसेट प्रतिक्रिया प्रणाली में वापस आ जाता है - अर्थात। ताकि कंडेनसेट वापस रिएक्टर पोत में बह जाए - अक्सर यह एक ग्लास फ्लास्क होता है।

रेफ्रिजरेटर डिजाइन

रेफ्रिजरेटर के कई डिज़ाइन हैं, जिनमें अलग - अलग प्रकारबर्तन-कंडेनसर, शर्ट, आपूर्ति के तरीके और कूलर के प्रकार। हम सबसे लोकप्रिय प्रकार के रेफ्रिजरेटर सूचीबद्ध करते हैं:

- लिबिग, बहते पानी से ठंडा किया जाता है और एक सीधी कांच की नली के रूप में एक कंडेनसर होता है। इसका उपयोग उच्च उबलते तरल पदार्थ (160 डिग्री तक) के सरल आसवन के लिए प्रत्यक्ष कूलर के रूप में किया जाता है। डिजाइन कांच की गुणवत्ता (केवल गर्मी प्रतिरोधी) पर मांग कर रहा है।
- बॉल-प्रकार, कई गोलाकार विस्तार और पानी ठंडा करने के कंडेनसर के साथ। केवल एक रिवर्स के रूप में लागू होता है। सीधे प्रतिक्रिया पोत से जोड़ता है, लंबवत या मामूली कोण पर घुड़सवार होता है। स्टिरर का उपयोग करने और प्रतिक्रिया मिश्रण में सामग्री जोड़ने के लिए बहुत सुविधाजनक है। आवास बड़े तापमान अंतर का अनुभव करता है और गर्मी प्रतिरोधी डिजाइन की आवश्यकता होती है।
- कुंडलित, एक सर्पिल ट्यूब के रूप में एक कंडेनसर और एक जैकेट में एक शीतलन एजेंट के साथ। इसका उपयोग केवल अवरोही के रूप में किया जाता है, कम उबलते पदार्थों के लिए, इसे लंबवत रूप से स्थापित किया जाता है।
- डिमरोथ, परिसंचारी वाष्प के साथ एक सीधी ट्यूब के अंदर स्थापित कूलर कॉइल के साथ। इसका उपयोग रिवर्स के रूप में किया जाता है, उच्च उबलते पदार्थों (टी> 160 डिग्री सेल्सियस) के लिए, इसे अवरोही के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। बहुत ही कुशल भाटा कंडेनसर। डिजाइन इस मायने में अच्छा है कि जैकेट के साथ कॉइल के टांका लगाने की जगह में बड़े तापमान के अंतर का अनुभव नहीं होता है।
- ठोस या तरल शीतलक (जैसे स्टैडेलर कूलर) भरने के लिए वाष्प संघनक कुंडल और कारतूस के साथ कार्ट्रिज प्रकार। रिफ्लक्स कंडेनसर के रूप में कम उबलते पदार्थों के लिए उपयोग किया जाता है।
- उंगली, उल्टा, प्रतिक्रिया पोत में डूबा हुआ, अंदर एक "उंगली" के साथ शीतलक की आपूर्ति करने के लिए।
- गोलाकार सॉक्सलेट, कूलर के लिए केंद्र में एक गेंद और वाष्प संघनन के लिए गेंद और वायु जैकेट के बीच एक जगह के साथ। उच्च उबलते पदार्थों के आसवन के लिए इसका उपयोग रिवर्स के रूप में किया जाता है।
- Friederichs, Liebig और Dimroth रेफ्रिजरेटर के डिजाइनों का संयोजन। संघनक वाष्प पानी से भरे कूलिंग सर्किट (कॉइल और बाहरी जैकेट) के बीच की जगह में घूमते हैं। तरल पदार्थों को भिन्नों में अलग करने के लिए एक बहुत ही कुशल प्रयोगशाला उपकरण।

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