Делительная воронка в химии назначение имеет связанное с отделением друг от друга различающихся по плотности жидких сред. Такая лабораторная посуда используется в исследовательской деятельности и на некоторых производствах. Рассказываем, как выглядит делительная воронка, как работает, где применяется.
Для чего нужна делительная воронка в химии?
Это разновидность лабораторной посуды, применяемой для манипуляций с жидкими составами. Делительную воронку используют для разделения несмешивающихся жидкостей за счёт их различающейся плотности. Она с высокой точностью, без больших усилий и многочисленных сложных действий отделяет друг от друга жидкостные слои, предотвращая их перемешивание.
Что делает делительная воронка
Сфера применения обширна. Делительная воронка используется для фильтрования смесей, для осуществления экстрагирования, для подготовки образцов к исследованиям. Рассмотрим области применения:
- Органическая химия. С помощью устройства возможно проводить различные реакции, такие как ацилирование, магнийорганический синтез, нитрование, восстановление, галогенирование, алкилирование. Разделительная воронка в химии при реагировании компонентов таких процессов разделяет их, экстрагирует.
- Фармацевтика. В этой области возможно тщательно очищать активные компоненты будущих медикаментов, извлекать их из первичного сырья.
- Экологические исследования. При изучении состояния экологии с помощью рассматриваемых приспособлений анализируют пробы загрязнённых грунтов, содержимого водоёмов, других природных ресурсов.
- Пищевая промышленность. При изготовлении некоторых продуктов проводят экстракцию, извлечение из сухих смесей или растворов ароматизаторов, жиров, прочих веществ.
- Образовательные организации. В них наглядно демонстрируют учащимся процессы разделения при проведении практических занятий.
- Возможно эффективно разделять неорганические и органические вещества, имеющие неодинаковую плотность, например, растительные масла и воду, водную среду и топливо (керосин, бензин), эфир и бензол.
Конструкция
Данная лабораторная посуда представляет собой небольшой сосуд, имеющий коническую конфигурацию. Среди основных элементов:
- Корпус. Это колба грушевидной формы либо в виде конуса. Такое исполнение обеспечивает простое смешивание жидкостей и их эффективное отделение, основанное на различиях в показателях плотности. Резервуар изготовлен из стекла, через его стенки хорошо видны состояние, количество содержимого.
- Отверстие. Через него вносятся смеси либо растворители. Эта зона герметично закрывается крышкой для предотвращения утечки паров, испарения летучих веществ. Благодаря закрыванию также возможно встряхивать колбу, чтобы перемешивать жидкости, не разливая их. В некоторых моделях в крышке предусмотрены отверстия для доступа к рабочей среде или для подсоединения трубок.
- Вентиль. Это находящийся внизу кран. Благодаря ему возможно осторожно сливать нижний более лёгкий слой. Вентиль выполнен из защищённого от коррозии материала, к примеру, тефлона. Кран имеет либо стандартное исполнение, либо усовершенствованное — с механизмом регулирования потока.
- Выходное отверстие. Оно располагается в нижней области, через него осуществляется сливание. Данный элемент конструкции является трубкой, состыкованной с вентилем.
Стенки корпуса могут быть градуированными. Мерная шкала обеспечивает точные измерения объёмов жидкостей, а также определение количеств добавляемых и удаляемых компонентов. Это актуально при количественных аналитических методиках.
Принцип работы делительной воронки
Осуществляя разделение несмешивающихся жидкостей, прибор работает следующим образом:
- Добавление сверху смеси, состоящей из двух несмешивающихся жидких компонентов, к примеру, органического растворителя и воды.
- Закрывание колбы крышкой с последующим аккуратным встряхиванием. При этом фазы смешиваются, а площадь контакта между ними увеличивается. Происходит активное проникновение веществ из одной среды в другую.
- Установка корпуса в штативе строго вертикально. Такая позиция гарантирует стабильность и не допускает случайных опрокидываний.
- Ожидание. Нужно оставить воронку на определённое время, чтобы жидкости отделились. Та, которая плотнее, опустится. А менее плотная будет находиться вверху. Такое разделение объясняется действием силы тяжести.
- Открытие вентиля. После этого начинается аккуратное сливание плотного слоя в принимающую ёмкость. Процесс должен контролироваться для недопущения смешивания фаз.
- Сливание остающегося слоя.
Существующие виды
Используются следующие типы:
- Цилиндрическая воронка. Она имеет форму цилиндра с узким горлышком для вливания компонентов. Плюсы — работа с малыми объёмами, точный контроль введения и удаления жидкостей.
- Гилсона. Она имеет коническую форму с широкой верхней частью и сливным длинным носиком. Назначение — разделение порошков, гранул, жидкостей.
- Круглая. Она выполнена в виде сферы с широкой горловиной вверху и сливной трубкой внизу. Этот вариант рассчитан на значительные объёмы жидкостей, позволяет контролировать их состояние.
- Грушевидная. Она сужается внизу и имеет расширение в верхней части, оснащается узкой горловиной. Такая делительная воронка применение получила в процессах разделения, экстракции. Нижняя среда легко сливается.
- Открытая. Это цилиндр без горла, подходящий для работ с большими объёмами жидких сред. Вливать содержимое максимально удобно, как и сливать его. Но высокоточные анализы невозможны.
Техника безопасности
Меры предосторожности:
- Проведение манипуляций в защитной одежде, очках и перчатках.
- Проверка оборудования перед использованием. Не должно быть трещин и иных повреждений.
- Плотное закрывание ёмкости крышкой перед встряхиванием для предотвращения разливания и разбрызгивания.
- Медленное, аккуратное открывание вентиля для исключения смешивания слоёв.
- Применение вытяжки при контактировании с летучими токсичными веществами.
Заключение
Из статьи вы узнали, для чего используется делительная воронка в химии, как она работает. Чтобы добиться хороших результатов, следует соблюдать технологию разделения, а также использовать качественную лабораторную посуду, которую можно заказать в интернет-магазине «Пять Капель».
