6.น้ำยาฆ่าเชื้อทางกายภาพ
แสงแดด.แสงแดดโดยตรงส่งผลเสียต่อจุลินทรีย์ โดยเฉพาะในพื้นที่บริภาษเปิดโล่ง ในการใช้ผลการฆ่าเชื้อจากแสงแดด หน้าต่างและประตูของสถานที่จะต้องเปิดไว้ และสายรัด ผ้าห่ม รถเข็น และสิ่งของอื่น ๆ ของอุปกรณ์ในครัวเรือนและการขนส่งต้องโดนแสงแดด โดยเฉพาะในตอนกลางวัน อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่าแสงแดดจะฆ่าเชื้อเฉพาะพื้นผิวของวัตถุโดยไม่ทะลุเข้าไป แสงแดดที่กระจัดกระจายมีผลน้อยกว่าและจุลินทรีย์ในที่ร่มจะมีชีวิตอยู่ได้นาน แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์. ในการปฏิบัติงานด้านสัตวแพทย์ สิ่งที่เรียกว่าโคมไฟฆ่าเชื้อแบคทีเรีย (เช่น ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย) ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อฆ่าเชื้อในอากาศของสถาบันสัตวแพทย์ พื้นผิวผนัง และผลิตภัณฑ์จากปศุสัตว์ในตู้เย็น รวมถึงตู้ฟัก โดยปกติแล้วจะใช้หลอดปรอทควอทซ์หลายดวงที่เปล่งรังสีอัลตราไวโอเลตเพื่อจุดประสงค์นี้ การอบแห้งจุลินทรีย์ในรูปแบบที่ไม่ใช่สปอร์จะตายอย่างรวดเร็วจากการทำให้แห้ง มีเพียงจุลินทรีย์ที่มีเปลือกไขไขมันเท่านั้นที่จะถูกเก็บรักษาไว้ ซึ่งช่วยปกป้องพวกมันจากการทำให้แห้ง (เช่น วัณโรคบาซิลลัส และไฟลามทุ่งบาซิลลัส) เมื่อคำนึงถึงผลกระทบของการทำให้แห้งต่อจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค สถานที่ที่ปนเปื้อนจะได้รับการระบายอากาศอย่างทั่วถึง มีการจัดคูระบายน้ำไว้รอบ ๆ พวกเขาและในสถานที่ที่มีสัตว์อยู่นั้นมีผ้าปูที่นอนดูดซับความชื้น (ดูดความชื้น) มากมายในรูปแบบของพีทขี้เลื่อย ฯลฯ ทำให้เกิดสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยต่อการพัฒนาของจุลินทรีย์ โดยเฉพาะจุลินทรีย์ที่ไม่มีเกราะป้องกัน นั่นคือเหตุผลที่สถานที่ทั้งหมดในช่วงฤดูร้อนต้องมีการระบายอากาศอย่างทั่วถึง ตากให้แห้ง และเตรียมพร้อมสำหรับเลี้ยงสัตว์ในช่วงฤดูใบไม้ร่วง-ฤดูหนาว การตากทุ่งหญ้าเปียกก็มีความสำคัญด้านสุขอนามัยเช่นกัน แสงแดดและความแห้งตลอดทั้งปี (ฤดูใบไม้ผลิ ฤดูร้อน ฤดูใบไม้ร่วง) ฆ่าเชื้อโรคในทุ่งหญ้า ทุ่งหญ้า และแหล่งน้ำที่ปนเปื้อนด้วยจุลินทรีย์ในรูปแบบที่ไม่ใช่สปอร์และไวรัสที่กรองได้ได้อย่างน่าเชื่อถือ รูปแบบของสปอร์ของจุลินทรีย์ (สปอร์ของโรคแอนแทรกซ์ บาดทะยัก ฯลฯ) และจุลินทรีย์ที่มีการเคลือบไขไขมันจะมีความทนทานมากกว่า เมื่อทุ่งหญ้าติดเชื้อจุลินทรีย์เหล่านี้ จะต้องใช้เวลานานในการฆ่าเชื้อตามธรรมชาติบนพื้นผิวของพวกมัน
สารระบายความร้อน
ไฟ- ไฟเป็นวิธีการที่เชื่อถือได้มากที่สุดในการทำลายเชื้อโรคของโรคติดเชื้อ แต่มีการใช้งานอย่างจำกัด ซากสัตว์ที่มีโรคบางชนิด อาหารเหลือ และขยะที่ปนเปื้อนสปอร์จุลินทรีย์จะถูกเผาไฟ ลุกเป็นไฟ (ยิง). นี่เป็นวิธีหนึ่งในการใช้ไฟเป็นยาฆ่าเชื้อ เผาพื้นผิวของอุปกรณ์ที่ปนเปื้อนด้วยจุลินทรีย์ (พลั่ว โกย ถัง ฯลฯ) ที่ต้องสัมผัสกับสัตว์ที่ป่วยติดเชื้อ และอุปกรณ์ดูแลส่วนบุคคล (เครื่องขัด โซ่ ถังรดน้ำ) โดยใช้ไฟหรือเครื่องเป่าลม สัตว์ ฯลฯ .) ชิ้นส่วนที่ทำจากไม้ (ด้ามพลั่ว ส้อม ฯลฯ) จะถูกเผาจนเป็นสีน้ำตาลเล็กน้อย (สีน้ำตาลเล็กน้อย) ชิ้นส่วนโลหะ - จนได้รับความร้อนอย่างดี วิธีการฆ่าเชื้อนี้มักใช้ในโรงเรือนสัตว์ปีก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแผนกที่เลี้ยงไก่ในโรงเพาะฟักในช่วงแรกของชีวิต เช่นเดียวกับในกระต่าย เนื่องจากสารเคมีฆ่าเชื้อ โดยเฉพาะส่วนที่มีกลิ่น (ครีโอลิน กรดคาร์โบลิก ฯลฯ .) ส่งผลเสียต่อสุขภาพของไก่และโดยเฉพาะกระต่าย ความร้อนแห้ง- สิ่งนี้เชื่อถือได้ไม่น้อยไปกว่าไฟ ในโรงอาบน้ำที่มีความร้อนสูง พวกเขาแขวนเสื้อผ้าที่ติดเชื้อ เสื้อคลุม ผ้าห่ม และสิ่งของที่เป็นผ้าอื่นๆ ที่มีการสัมผัสกับสัตว์ติดเชื้อบนเชือกยืด และอุ่นไว้ที่นั่นเป็นเวลาหลายชั่วโมง โดยรักษาอุณหภูมิสูง (80-90°) อย่างต่อเนื่องในโรงอาบน้ำ โรงอาบน้ำตลอดเวลาเตาไฟ การให้ความร้อนดังกล่าวสามารถฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่ไม่ใช่สปอร์และไวรัสที่กรองได้ทั้งหมด อุณหภูมิอากาศของอ่างอาบน้ำวัดด้วยเทอร์โมมิเตอร์ที่แขวนไว้ใกล้หน้าต่างภายในอ่างอาบน้ำ (หน้าต่างดู) ผลของความร้อนแห้งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้ด้วยไอน้ำ เช่นเดียวกับที่ทำในโรงอาบน้ำทั่วไป โดยการเทน้ำลงบนหินร้อนของเตาอบที่ทำขึ้นเป็นพิเศษในเตาเผาหรือเตาแบบพับพร้อมหม้อต้มน้ำที่ติดตั้งไว้ การรีดผ้าการใช้เตารีดที่ให้ความร้อนสูงกับพื้นผิวของผ้าที่ติดเชื้อ (เสื้อผ้า เสื้อคลุม ผ้าเช็ดตัว ฯลฯ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำให้ผ้าเปียกชื้นเล็กน้อย (การฉีดพ่น) ยังฆ่าเชื้อจุลินทรีย์และไวรัสที่กรองได้ในรูปแบบที่ไม่ใช่สปอร์ทั้งหมดโดยไม่ทำให้เกิดความเสียหาย ไปจนถึงผ้าที่รีดแล้ว น้ำเดือดทำลายเชื้อโรคของโรคติดเชื้อทั้งหมด ในการฆ่าเชื้อวัตถุที่ปนเปื้อนด้วยเชื้อโรคที่ไม่ใช่สปอร์ก็เพียงพอที่จะต้มในน้ำเป็นเวลา 30 นาที หากติดเชื้อจุลินทรีย์สปอร์ให้ต้มเป็นเวลา 1.5 ชั่วโมง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อ ให้เติมโซดา โปแตช สบู่เขียว 2-3% ลงในน้ำเดือด หรือทำน้ำด่างขี้เถ้าอิ่มตัว เสื้อคลุม น้ำสลัด กระเป๋า ผ้าห่ม ขนแปรง และขนสัตว์ที่ติดเชื้อจะถูกฆ่าเชื้อโดยการต้ม เครื่องมือผ่าตัดและหลอดฉีดยาต้มในสารละลายโซดา 1-2% ผ้าขนสัตว์และผ้าฝ้าย รวมถึงเสื้อสเวตเตอร์เหงื่อเมื่อติดเชื้อโรคที่สร้างสปอร์ก็จะถูกฆ่าเชื้อด้วยการต้มเช่นกัน เมื่อเดือด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสิ่งของที่จะฆ่าเชื้อนั้นจุ่มอยู่ในน้ำเดือดจนหมด ในระหว่างการต้ม จะต้องพลิก (คน) ตลอดเวลาเพื่อการฆ่าเชื้อที่ดีขึ้น และเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย (อาจไหม้ได้) ไอน้ำผ้าขนสัตว์ ผ้าสักหลาด แปรงสำหรับทำความสะอาดม้าเมื่อต้มอาจทำให้ความแข็งแรง สีลดลง และใช้งานไม่ได้ก่อนเวลาอันควร เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ พวกเขาจะถูกฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำที่ไหลโดยใช้ห้องอบไอน้ำเพื่อจุดประสงค์นี้ ไอน้ำฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ดีกว่าความร้อนแห้ง ห้องฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยหม้อต้มเหล็กหล่อขนาดเล็กที่ติดตั้งบนเตาหรือเตาและมีถังไม้ติดอยู่ที่ด้านล่างซึ่งมีการเจาะรูหลายรู น้ำถูกเทลงในหม้อต้มสิ่งของต่างๆ จะถูกแขวนไว้ในถังบนคานหรือตะขอ จากนั้นปิดด้วยฝาปิดซึ่งมีเทอร์โมมิเตอร์ฝังอยู่ เมื่อน้ำในหม้อต้มเดือด ไอน้ำจะทะลุผ่านก้นหลุมเข้าไปในถังและปล่อยทิ้งไว้ผ่านรูในฝาปิดที่ปิดอย่างหลวมๆ จุดเริ่มต้นของการฆ่าเชื้อถือเป็นช่วงเวลาที่อุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์ภายในห้องเพาะเลี้ยงถึงจุดเดือด (ประมาณ 100°) สำหรับการติดเชื้อสปอร์ในดิน จะใช้ไอน้ำในการฆ่าเชื้อภายใต้แรงดันสูงเท่านั้น โดยใช้หม้อนึ่งความดัน
วิธีไบโอเทอร์มอล. วิธีการฆ่าเชื้อโดยใช้ผลการฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิสูงยังรวมถึงวิธีการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนทางชีวภาพด้วย ใช้สำหรับการฆ่าเชื้อมูลสัตว์ที่ปนเปื้อนด้วยจุลินทรีย์หรือไวรัสในรูปแบบที่ไม่ใช่สปอร์ มูลสัตว์ที่ปนเปื้อนด้วยจุลินทรีย์ที่สร้างสปอร์ (แอนแทรกซ์ พลอยสีแดงถุงลมโป่งพอง บาดทะยัก ฯลฯ) จะถูกเผา
สาระสำคัญของวิธีการไบโอเทอร์มอลก็คือในปุ๋ยคอกซึ่งเป็นผลมาจากกิจกรรมที่สำคัญของจุลินทรีย์ที่เพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็วในนั้นจะมีอุณหภูมิสูงเกิดขึ้นซึ่งส่งผลเสียต่อสาเหตุของโรคติดเชื้อและตัวอ่อนพยาธิที่พบในมูลสัตว์ . สำหรับการฆ่าเชื้อปุ๋ยคอกด้วยความร้อนทางชีวภาพ ให้เลือกสถานที่บนพื้นราบห่างจากถนน สระน้ำ และสถานที่ซึ่งมีสัตว์อยู่ ในพื้นที่ที่กำหนดจะมีการขุดหลุมลึก 0.5 ม. ซึ่งด้านล่างอัดแน่นด้วยดินเหนียวผสมกับเศษหินในอาคาร ความกว้างของช่องดังกล่าวอยู่ที่ 1.5 ถึง 2 ม. ความยาวจะขึ้นอยู่กับปริมาณปุ๋ยคอกที่มีไว้สำหรับฆ่าเชื้อโรค วางปุ๋ยคอกหรือฟางที่ไม่ติดเชื้อชั้น (15-20 ซม.) ที่ด้านล่างของช่อง จากนั้นมูลสัตว์ที่ติดเชื้อทั้งหมดจะถูกวางลงในกองทรงกรวย ความสูงของกองดังกล่าวอยู่ที่ 1.5 ถึง 2 ม. กองปุ๋ยคอกถูกคลุมด้านบนและด้านข้างด้วยชั้นฟางหรือปุ๋ยคอกที่ไม่ปนเปื้อน 10-15 ซม. จากนั้นปูด้วยทรายหรือดินชั้นเดียวกัน สำหรับการเข้าถึงอากาศ รูจะถูกทิ้งไว้ในท่อไม้หรือมัดกกและกก ปุ๋ยคอกแห้งจะถูกชุบด้วยสารละลายระหว่างการวางซ้อน หากปุ๋ยคอกเปียกมาก (จากวัว) ให้เติมมูลม้าแห้งลงไป
ในกรณีเช่นนี้ ปุ๋ยจากลูกโคที่ป่วยเป็นไข้ไข้รากสาดเทียม การติดเชื้อ Diplococcal และกลากเกลื้อน การทำแท้งไข้รากสาดเทียมของตัวเมียจะถูกเก็บไว้เป็นเวลา 2 เดือน
มูลที่ได้จากม้าที่สงสัยว่าจะติดเชื้อโรคโลหิตจางจากการติดเชื้อจะถูกเก็บไว้เป็นเวลา 3 เดือน
จากม้าที่ให้ปฏิกิริยาเชิงบวกต่อแมลเลน - 2 เดือน
สำหรับโรคเยื่อหุ้มปอดอักเสบที่ติดต่อได้ - 2 เดือน;
สำหรับ paratuberculosis - 6 เดือน;
สำหรับวัณโรค - 4 เดือน
หลังจากนั้นก็สามารถนำออกไปปฏิสนธิได้
การอบแห้งเป็นการดำเนินการทางเคมีเพื่อขจัดความชื้น ของแข็งจะถูกทำให้แห้งโดยการให้ความร้อน เช่น ในเตาอบ หรือโดยการจัดเก็บไว้ในภาชนะแก้วที่ปิดสนิท เครื่องดูดความชื้น เหนือสารที่ดูดซับไอน้ำ (กรดซัลฟิวริก แคลเซียมคลอไรด์ และฟอสฟอรัสเพนตะออกไซด์) ในทั้งสองกรณี กระบวนการจะถูกเร่งให้เร็วขึ้นหากดำเนินการทำให้แห้งภายใต้ความดันลดลงหรือในสุญญากาศ ของเหลวจะถูกทำให้แห้งโดยการเก็บรักษาเป็นเวลานานหรือต้มให้เดือดเหนือสารที่ดูดซับหรือทำลายน้ำ ในการอบแห้งของเหลวนอกเหนือจาก CaCl 2 และ H 2 O 5 ที่กล่าวถึงแล้วยังใช้โซเดียมซัลเฟตผสมโซเดียมโลหะและโพแทสเซียมปูนขาวและอื่น ๆ การทำให้ก๊าซแห้งทำได้โดยการส่งผ่านสารชนิดเดียวกันรวมทั้งทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิของอากาศของเหลวและไอน้ำควบแน่น
การทำดินให้แห้งเป็นวิธีการที่มีอิทธิพลต่อดิน โดยมีเป้าหมายในการระดมสารอาหารที่มีอยู่ในดิน (ส่วนใหญ่เป็นกรดฟอสฟอริก) ซึ่งจะถูกแปลงเป็นรูปแบบที่ละลายน้ำได้สำหรับธาตุอาหารพืช จนถึงขณะนี้ วิธีนี้ได้รับการพัฒนาเฉพาะใน สภาพห้องปฏิบัติการ การทดลองจำนวนหนึ่งที่ดำเนินการในเวลาต่างกันกับดินที่แตกต่างกันได้พิสูจน์แล้วว่าการทำให้ดินแห้งจะเพิ่มผลผลิตของพืชในภายหลัง การทำดินให้แห้งไม่เพียงแต่เปลี่ยนแปลงสารเคมีโดยตรง (การสลายตัวของสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่เสถียร) และเคมีกายภาพเท่านั้น (การเปลี่ยนแปลง
การอบแห้งของแข็งสามารถทำได้ในที่โล่งที่อุณหภูมิปกติ โดยใช้ความร้อนและความดันบรรยากาศปกติ ที่อุณหภูมิต่ำภายใต้ความดันลดลง ในบรรยากาศที่มีความดันไอน้ำต่ำ (ในเครื่องดูดความชื้น) ในบรรยากาศของก๊าซเฉื่อย
ผึ่งลมให้แห้งที่อุณหภูมิปกติ สารหลายชนิด (ทั้งอนินทรีย์และอินทรีย์) สามารถทำให้แห้งในที่โล่งได้ การระเหยจะดำเนินต่อไปจนกว่าจะมีความสมดุลระหว่างความดันไอน้ำในอากาศกับปริมาณความชื้นของของแข็ง
ด้วยวิธีนี้แบเรียมคลอไรด์สามารถทำให้แห้งได้ ในการทำเช่นนี้ แบเรียมคลอไรด์ซึ่งบีบออกมาบนช่องทาง Buchner หลังจากการตกผลึกซ้ำแล้วเทลงบนกระดาษกรองที่สะอาดแล้วกระจายบนชั้นที่มีความหนาไม่เกิน 3-5 มม. ในกรณีนี้ คุณไม่สามารถบดเกลือได้: ยิ่งกระจายเกลือออกมากเท่าไร การอบแห้งก็จะยิ่งเร็วขึ้นและดีขึ้นเท่านั้น ปิดด้านบนของเกลือด้วยกระดาษกรองอีกแผ่นเพื่อป้องกันฝุ่น และทิ้งไว้ 12 ชั่วโมงในช่วงเวลานี้ เกลือจะแห้งอย่างเห็นได้ชัด เพื่อให้ได้เกลือที่แห้งสนิท ควรผสมด้วยไม้พายที่สะอาดหลังจากผ่านไป 12 ชั่วโมง เพื่อให้ชั้นล่าง (เปียกกว่า) ขึ้นมาด้านบน และเพื่อให้มวลยังคงหลวมอยู่ หลังจากปล่อยทิ้งไว้อีก 12 ชั่วโมงจะได้เกลือแห้งซึ่งใส่ลงในขวดที่มีไม้พายแล้วปิด หากเมื่อยืนอยู่ในขวดที่ปิดสนิท มีหยดน้ำปรากฏขึ้นบนผนัง แสดงว่าเกลือยังแห้งไม่เพียงพอและควรทำให้แห้งอีกครั้ง
การอบแห้งด้วยอากาศเป็นการดำเนินการที่ค่อนข้างยาวนาน และจะใช้เฉพาะเมื่อสารที่กำลังทำให้แห้งไม่สามารถดูดความชื้นได้ และเราต้องการให้สารหลวม ไหลอย่างอิสระ ไม่เป็นก้อน หรือเมื่อสารสลายตัวเมื่อถูกความร้อน
การอบแห้งด้วยความร้อนและความดันบรรยากาศปกติ- การอบแห้งด้วยความร้อนและความดันบรรยากาศปกติเป็นที่แพร่หลาย ในกรณีนี้ ให้ใช้ตู้อบแห้ง
เตาอบแห้งในห้องปฏิบัติการมีหลายประเภทสำหรับการอบแห้งที่ความดันบรรยากาศปกติ
1. ตู้อบแห้งทองแดงหรือแร่ใยหินด้วยแก๊สหรือเครื่องทำความร้อนอื่น ๆ
2. ตู้อบแห้งทองแดงพร้อมแจ็คเก็ตน้ำและระบบทำความร้อนด้วยแก๊ส
3. ตู้อบผ้าไฟฟ้า.
ตู้อบแห้งทองแดงหรือแร่ใยหิน (ธรรมดา) (รูปที่ 471) ที่มีการทำความร้อนด้วยแก๊ส มักจะเป็นกล่องที่มีประตูด้านข้าง ข้างในมีชั้นวางทองแดงมีรูกลมเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 ซม. ด้านบนของตู้มีสองรู รูหนึ่งสำหรับเทอร์โมมิเตอร์ อีกรูสำหรับหมุนเวียนอากาศ ตู้อบแห้งแขวนอยู่บนผนังใกล้โต๊ะหรือวางไว้บนโต๊ะบนขาตั้งเหล็ก ตู้ได้รับความร้อนจากด้านล่างด้วยหัวเตาแก๊ส
ข้อเสียของตู้ดังกล่าวคือเป็นการยากที่จะควบคุมอุณหภูมิการอบแห้งในนั้นอย่างแม่นยำ
ความร้อนสูงเกินไปเกิดขึ้นได้เสมอ ดังนั้นเมื่อทำงานกับตู้ดังกล่าว จำเป็นต้องมีการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง
สารที่จะอบแห้งจะถูกวางบนชั้นวางของในถ้วยระเหยหรือกระดาษ หากจุดประสงค์ของการอบแห้งคือการเอาน้ำออกและสาร "ไม่กลัว" ความร้อนนั่นคือมันไม่สลายตัวและเปลี่ยนแปลงเมื่อถูกความร้อนถึง 100-105 ° C จากนั้นการอบแห้งจะดำเนินการอย่างแม่นยำที่อุณหภูมินี้ อย่างไรก็ตาม คุณไม่ควรทำให้อุณหภูมิถึงขีดจำกัดนี้ในทันที แต่ให้ค่อยๆ เพิ่มอุณหภูมิ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพราะหากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นทันทีถึง 105 ° C ชั้นบนสุดของสารจะถูกอัดแน่นและเปลือกที่ได้จะป้องกันไม่ให้แห้งสม่ำเสมอ
ระยะเวลาในการอบแห้งขึ้นอยู่กับปริมาณของสาร ความหนาของชั้น อุณหภูมิ และความถูกต้องของกระบวนการ
ยิ่งสารมีขนาดเล็กและชั้นของสารก็บางลง การอบแห้งก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น การแตกชุดใหญ่ออกเป็นชุดเล็ก ๆ จะให้ผลกำไรมากกว่าการตากแห้งในปริมาณมากในคราวเดียวในชั้นหนา
ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าๆ กัน การอบแห้งก็จะยิ่งถูกต้องและรวดเร็วมากขึ้นเท่านั้น
ต้องใช้ความระมัดระวังตลอดเวลาเพื่อให้แน่ใจว่าตู้อบผ้าไม่ร้อนเกินไป เนื่องจากอาจทำให้วัสดุอบแห้งรั่วไหลออกมาได้ ในบางกรณี สามารถสร้างอุณหภูมิที่ค่อนข้างคงที่ได้โดยการเปิดประตูตู้และเปลี่ยนความกว้าง ของช่องว่าง
ตู้อบแห้งที่มีผนังสองชั้นหรือแจ็คเก็ตจะสะดวกกว่ามาก (รูปที่ 472) น้ำถูกเทลงในช่องว่างระหว่างผนังผ่านรูพิเศษที่มุมด้านบนของตู้ ตู้เหล่านี้มีท่อวัดน้ำติดตั้งไว้เพื่อตรวจสอบระดับน้ำในแจ็คเก็ต ตู้อบแห้งของการออกแบบนี้ได้รับความร้อนจากเตาแก๊ส ข้อดีของตู้ดังกล่าวคือสามารถสร้างอุณหภูมิคงที่ได้ ps เกิน 100 ° C ด้วยการปรับเปลวไฟของหัวเผาคุณจะได้อุณหภูมิที่ค่อนข้างคงที่ต่ำกว่า 100 ° C
เมื่อทำงานกับตู้ดังกล่าว คุณเพียงแค่ต้องแน่ใจว่ามีน้ำอยู่ในแจ็คเก็ตของตู้อยู่เสมอ เสื้อแจ็คเก็ตไม่ได้เติมน้ำจนเต็ม ดังนั้นเมื่อเดือดน้ำจะไม่หกออกมา
ตู้ที่มีผนังสองชั้นสามารถใช้สำหรับการอบแห้งที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 ° C ในการทำเช่นนี้ของเหลวใด ๆ ที่เดือดที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 ° C จะถูกเทลงในช่องว่างระหว่างผนังและติดตั้งคอนเดนเซอร์ไหลย้อนไว้ในรู สำหรับการแนะนำของเหลว
ข้าว. 472. ตู้อบแห้ง: a - พร้อมแจ็คเก็ตน้ำ; b - พร้อมแจ็กเก็ตน้ำและตู้เย็น
ตู้อบผ้าไฟฟ้าจะสะดวกที่สุด ในห้องปฏิบัติการคุณสามารถค้นหาได้หลายประเภท เตาอบแห้งแบบให้ความร้อนด้วยไฟฟ้าอย่างง่ายมีหลายประเภท ในรูป 473 และแสดงตู้อบแห้งหมายเลข 0 ประกอบด้วยตัวเครื่องโลหะพร้อมปะเก็นกันความร้อนภายในตู้ ที่ด้านล่างของส่วนหลังด้านในมีองค์ประกอบความร้อน - เกลียว - วางอยู่บนแผ่นเซรามิกเหมือนบนเตาไฟฟ้าทั่วไป ตู้มีชั้นวางของ 2 ชั้น มีแผ่นระบายอากาศใต้ประตูตู้ที่ด้านล่างของผนังด้านหน้า ที่ส่วนบนเพดานของผนังตู้จะมีรูสำหรับเสริมเทอร์โมมิเตอร์ อุณหภูมิสูงสุดที่สามารถเข้าถึงได้ภายในตู้คือประมาณ 1250C ระยะเวลาทำความร้อนถึงอุณหภูมินี้คือประมาณ 30-60 นาที
องค์ประกอบความร้อนใช้พลังงานจากเครือข่ายไฟฟ้า
ในรูป เลขที่ 473, b แสดงตู้อบแห้ง Ш-005 Gh ประกอบด้วยตัวเรือนที่มีห้องทำงานทรงกระบอก ตู้ถูกให้ความร้อนโดยใช้ลวดทำความร้อนพันบนแผ่นไมโคไนต์ทนความร้อนซึ่งอยู่ที่พื้นผิวด้านนอกของห้อง ช่องว่างระหว่างผนังของตัวเครื่องและห้องเต็มไปด้วยวัสดุฉนวนความร้อน
ตู้มีเทอร์โมสตัท ปุ่มควบคุม และไฟสัญญาณอยู่ที่แผงด้านหน้า อุณหภูมิสูงสุดที่สามารถอุ่นตู้ได้คือ 250 C ระยะเวลาที่ต้องทำความร้อนตู้ให้ได้อุณหภูมินี้คือประมาณ 60 นาที
ในรูป 474 และแสดงตู้อบแห้งที่มีเทอร์โมสตัทและไฟสัญญาณ ตู้ประกอบด้วยตัวเครื่องที่เป็นโลหะและช่องแทรกภายในซึ่งมีอุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้า ผนังและประตูตู้ทำจากกระดาษแข็งใยหิน ภายในตู้มีชั้นวางขัดแตะสามชั้น บนผนังด้านบนของตู้ เพดาน มีสองรูสำหรับเสริมเทอร์โมมิเตอร์และวาล์วระบายอากาศ ข้อผิดพลาดในการควบคุมอุณหภูมิ ±10° C
ตู้อบแห้งหมายเลข 3 มีความล้ำหน้ากว่า โดยควบคุมอุณหภูมิโดยอัตโนมัติภายในช่วงสูงถึง 200°C ด้วยความแม่นยำ ±3°C ในลักษณะที่ปรากฏ ตู้นี้มีลักษณะคล้ายกับตู้อบแห้ง Ш-005 ที่อธิบายไว้ข้างต้น ตู้อบแห้งเบอร์ 3 มี 3 ชั้น ใช้เวลาประมาณ 2 ชั่วโมงเพื่อให้ถึงอุณหภูมิสูงสุด 200°C
สะดวกมาก. ตู้อบแห้งไฟฟ้า "(รูปที่ 474, b) พร้อมระบบควบคุมความร้อนอัตโนมัติ ข้อได้เปรียบหลักของตู้นี้คือความสามารถในการให้ความร้อนที่อุณหภูมิที่ต้องการโดยเปลี่ยนจาก 50 เป็น 220 ° C ซึ่งทำได้ยากเมื่อใช้การอบแห้ง ตู้ที่อธิบายไว้ข้างต้น
ข้าว. 474. ตู้อบแห้งไฟฟ้า: a- พร้อมเทอร์โมสตัทและไฟสัญญาณ b- มีเทอร์โมสตัทอัตโนมัติ
เพื่อให้สารแห้งอย่างรวดเร็วตู้อบแห้งไฟฟ้าแบบพิเศษ (รูปที่ 475) สะดวกมากซึ่งอากาศร้อนจะไหลผ่านกระแสต่อเนื่อง อย่างหลังเมื่อผ่านสารที่กำลังแห้งจะพาไอของของเหลวที่ถูกกำจัดออกไป
การอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำและลดความดัน (การทำให้แห้งแบบสุญญากาศ)- ในการอบแห้งสารที่สลายตัวได้ง่ายหรือเปลี่ยนแปลงเมื่อถูกความร้อนถึง 100 0C การอบแห้งจึงถูกนำมาใช้ในสุญญากาศ เพื่อจุดประสงค์นี้จึงเรียกว่าตู้อบแห้งแบบสุญญากาศ ในบางกรณีมีสองชั้น - หนึ่งตู้ ตู้อบแห้งสุญญากาศ (รูปที่ 476) มีผนังสองชั้นพร้อมแจ็คเก็ตที่เทสารหล่อเย็นของเหลวลงไป ให้ความร้อนด้วยเตาแก๊สหรือไฟฟ้า
ที่ด้านบนของตู้มี ตู้เย็นซอกซ์เล็ตสำหรับการควบแน่นของไอของเหลวทำความร้อน, ก๊อกน้ำสำหรับเชื่อมต่อกับปั๊มสุญญากาศ, เทอร์โมมิเตอร์สำหรับวัดอุณหภูมิภายในตู้ และเกจวัดแรงดันสำหรับวัดสุญญากาศในตู้
ข้าว. 475. ตู้ไฟฟ้าแห้งเร็ว.
ข้าว. 476. ตู้อบแห้งสุญญากาศ.
การอบแห้งจะถูกตรวจสอบผ่านหน้าต่างกระจกที่ประตู การอบแห้งในเครื่องดูดความชื้น สารที่ดูดความชื้นสูงและกระจายตัวในอากาศไม่สามารถทำให้แห้งในที่โล่งได้ ในทำนองเดียวกันพวกมันก็ยากที่จะทำให้แห้งในตู้เสื้อผ้า สะดวกในการทำให้สารดังกล่าวแห้งในเครื่องดูดความชื้นซึ่งมีสารบางชนิดที่ดูดซับความชื้นได้ดี หลังรวมถึง: แคลเซียมคลอไรด์, กรดซัลฟิวริกเข้มข้น, ฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ ฯลฯ
สารที่จะนำไปทำให้แห้งจะถูกใส่ในขวดหรือถ้วย โดยเปิดไว้บนถาดพอร์ซเลนของเครื่องดูดความชื้น และปล่อยทิ้งไว้หนึ่งวันหรือมากกว่านั้น ขึ้นอยู่กับความจำเป็น
การอบแห้งโดยใช้หลอดอินฟราเรด- เพื่อให้คราบสกปรกจำนวนมากแห้งอย่างระมัดระวังและรวดเร็ว การใช้ความร้อนโดยใช้หลอดรังสีอินฟราเรดจะสะดวกมาก อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นขาตั้งโลหะที่มีแผ่นสะท้อนแสงติดอยู่พร้อมกับหลอดรังสีอินฟราเรด ซึ่งสามารถเลื่อนขึ้นลงได้ โดยตั้งไว้ในระยะห่างที่ต้องการจากวัสดุที่กำลังทำให้แห้ง การฉายรังสีมักใช้เวลา 3 ถึง 15 นาที ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติและประเภทของวัสดุ ปริมาณความชื้นหรือสารระเหยที่บรรจุอยู่ในนั้น ขนาดของตัวอย่าง และระยะห่างระหว่างหลอดไฟกับพื้นผิวที่ถูกฉายรังสี
แผ่นใยหินวางอยู่บนโต๊ะใต้โคมไฟเพื่อป้องกันพื้นผิวโต๊ะจากความร้อนสูงเกินไป ตัวอย่างของสารที่จะอบแห้งจะถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอที่ด้านล่างของคิวเวตต์อะลูมิเนียมหรือพอร์ซเลน จาน Koch หรือ Petri หรือขวดที่มีรูปร่างเหมาะสม ขั้นแรก เปิดหลอดไฟ สร้างอุณหภูมิที่ต้องการ (วางถังเก็บเทอร์โมมิเตอร์หรือเทอร์โมคัปเปิลไว้ตรงกลางวงกลมที่ส่องสว่าง) แล้วปรับความสูงของตัวสะท้อนแสง หลังจากนั้นให้วางภาชนะที่มีสารที่จะอบแห้งไว้ที่กึ่งกลางของวงกลมที่ส่องสว่าง หากดำเนินการอบแห้งในขวด หลังจากการดำเนินการเสร็จสิ้น ขวดจะปิดโดยมีฝาปิด ทำให้เย็นลงตามปกติ และชั่งน้ำหนัก
แทนที่จะใช้หลอดอินฟราเรด คุณสามารถใช้หลอดไฟฟ้า 200 วัตต์ธรรมดาได้ ตัวสะท้อนแสงสามารถทำจากแผ่นเหล็กวิลาดเคลือบด้านนอกด้วยชั้นแร่ใยหิน นอกจากนี้ยังมีเครื่องอบแห้งแบบโรตารี่แบบอินฟราเรดอีกด้วย ซึ่งทำให้สามารถอบแห้งตัวอย่างได้สูงสุด 8 ตัวอย่างในเวลาเดียวกัน
การอบแห้งด้วยไอพ่นก๊าซเฉื่อย- วิธีการนี้ใช้ในกรณีที่สารถูกออกซิไดซ์หรือถูกทำลายในอากาศ การอบแห้งจะดำเนินการในอุปกรณ์พิเศษที่คล้ายกับที่อธิบายไว้ข้างต้น วิธีนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำให้สารที่ระเบิดได้ง่ายแห้ง เพื่อจุดประสงค์นี้ แนะนำให้ใช้ฮีเลียมซึ่งมีการนำความร้อนสูงเป็นก๊าซเฉื่อย
การอบแห้งตะกอนโดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์- เพื่อให้ตะกอนแห้งอย่างรวดเร็ว ในบางกรณี ตัวทำละลายอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ดีจะถูกนำมาใช้ เช่น อะเซทิลแอลกอฮอล์ เมทิลหรือเอทิลแอลกอฮอล์ โดยธรรมชาติแล้ว สามารถใช้เฉพาะตัวทำละลายอินทรีย์เท่านั้นที่ไม่ละลายของแข็งที่จะนำไปทำให้แห้ง เมื่อทำงานกับตัวทำละลายที่ไอระเหยสามารถติดไฟได้ ควรใช้ความระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีอุปกรณ์ทำความร้อนที่ทำงานอยู่ใกล้ไซต์งาน
ใน ทำให้การตกตะกอนเปียกแห้งสามารถทำได้สองวิธี
1. วางสารที่จะทำให้แห้งในขวดทรงกรวยจากนั้นจึงเทของเหลวที่ทำให้แห้งในปริมาณที่มีชั้นตะกอนอยู่เหนือตะกอนหลายเซนติเมตร ปิดขวดแล้วเขย่าประมาณ 1 นาที หลังจากนั้นทิ้งไว้อีก 15 นาที จากนั้นของเหลวสำหรับทำให้แห้งจะถูกระบายออกอย่างระมัดระวังและสมบูรณ์ที่สุดเท่าที่จะทำได้และแทนที่ด้วยของเหลวใหม่ เปลี่ยนของเหลวสำหรับทำให้แห้งอย่างน้อย 3-4 ครั้ง โดยแต่ละครั้งจะระบายออกให้หมดมากที่สุด
เมื่อแห้งคริสตัลจะอิ่มตัวด้วยของเหลวที่ทำให้แห้งซึ่งถูกกำจัดออกโดยการระเหย ในการทำเช่นนี้สารแห้งหากไม่ดูดความชื้นจะถูกเทลงบนแผ่นกระดาษกรองที่สะอาดปิดด้วยแผ่นที่คล้ายกันอีกแผ่นแล้วปล่อยทิ้งไว้ภายใต้ร่างจนกระทั่งตัวทำละลายอินทรีย์ระเหยหมดหรือวางในตู้เพื่อให้แห้งเร็ว (ดู รูปที่ 475)
2. ผลึกที่จะทำให้แห้งด้วยตัวทำละลายอินทรีย์จะถูกวางบนตาข่ายของกรวย Buchner ซึ่งปิดด้วยกระดาษกรองชั้นหนึ่ง และสอดเข้าไปในขวดแผดเผา ขั้นแรก สารที่จะทำให้แห้งจะค่อยๆ เทลงในของเหลวที่ทำให้แห้งซึ่งไหลลงในขวด เมื่อการคายน้ำเสร็จสิ้น ตัวทำละลายอินทรีย์จะถูกเทจากขวดแผดเผาลงในภาชนะที่เตรียมไว้ จากนั้นขวดแผดเผาจะเชื่อมต่อกับปั๊มสุญญากาศ และเปิดการทำงาน ดังนั้นอากาศจึงถูกดึงผ่านชั้นของสารแห้งโดยนำไอระเหยของตัวทำละลายอินทรีย์ไปด้วย การดูดจะดำเนินการจนกระทั่งไม่รู้สึกถึงกลิ่นของตัวทำละลายอีกต่อไป เมื่อทำได้ ให้หยุดปั๊มสุญญากาศแล้วเทของแข็งที่แห้งลงในภาชนะ
วิธีการทำให้แห้งนี้สามารถใช้ได้เมื่อทำงานกับสารที่ถูกออกซิไดซ์ในอากาศได้ง่าย ในกรณีนี้คุณต้องใช้ช่องทางพิเศษสำหรับกรองก๊าซเฉื่อย
ในเคมีอินทรีย์ ปฏิกิริยาบางอย่างสามารถทำได้เฉพาะในกรณีที่ไม่มีความชื้นเท่านั้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทำให้สารตั้งต้นแห้งในเบื้องต้น การทำแห้งเป็นกระบวนการปลดปล่อยสารออกจากของเหลวเจือปน โดยไม่คำนึงถึงสถานะการรวมตัวของสาร การอบแห้งสามารถทำได้โดยวิธีทางกายภาพและเคมี
วิธีการทางกายภาพประกอบด้วยการส่งก๊าซแห้ง (อากาศ) ผ่านสารที่ต้องการทำให้แห้ง ให้ความร้อนหรือเก็บไว้ในสุญญากาศ ทำให้เย็นลง เป็นต้น ในวิธีการทางเคมี จะใช้รีเอเจนต์การทำให้แห้ง การเลือกวิธีการทำให้แห้งจะขึ้นอยู่กับลักษณะของสาร สถานะของการรวมตัว ปริมาณของสิ่งเจือปนในของเหลว และระดับการทำให้แห้งที่ต้องการ (ตารางที่ 1.2) การอบแห้งจะไม่เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์และขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและสารทำให้แห้ง
การทำให้ก๊าซแห้งทำได้โดยการส่งผ่านชั้นของของเหลวดูดซับน้ำ (โดยปกติจะเป็นกรดซัลฟิวริกเข้มข้น) เทลงในขวดล้าง Drexel (รูปที่ 1.22) หรือผ่านชั้นของสารดูดความชื้นแบบเม็ดที่วางอยู่ในคอลัมน์พิเศษหรือ U- ท่อรูปทรง วิธีที่มีประสิทธิภาพในการทำให้อากาศหรือก๊าซแห้งคือการทำให้เย็นลงอย่างมาก เมื่อกระแสไหลผ่านกับดักซึ่งระบายความร้อนด้วยส่วนผสมของอะซิโตนกับน้ำแข็งแห้งหรือไนโตรเจนเหลว น้ำจะแข็งตัวและสะสมอยู่บนพื้นผิวของกับดัก
ตารางที่ 1.2.
เครื่องลดความชื้นที่พบบ่อยที่สุดและการใช้งาน
เครื่องลดความชื้น |
สารที่จะนำไปทำให้แห้ง |
สารที่ไม่สามารถยอมรับได้ในการใช้งาน |
ก๊าซเป็นกลางและเป็นกรด อะเซทิลีน คาร์บอนไดซัลไฟด์ ไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ของฮาโลเจน สารละลายกรด |
เบส แอลกอฮอล์ อีเทอร์ ไฮโดรเจนคลอไรด์ ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ |
|
ก๊าซมีตระกูล, ไฮโดรคาร์บอน, อีเทอร์และเอสเทอร์, คีโตน, คาร์บอนเตตราคลอไรด์, ไดเมทิลซัลฟอกไซด์, อะซีโตไนไตรล์ |
สารที่เป็นกรด แอลกอฮอล์ แอมโมเนีย สารประกอบไนโตร |
|
CaO (โซเดียมมะนาว) |
ก๊าซเป็นกลางและเป็นเบส เอมีน แอลกอฮอล์ อีเทอร์ |
|
อีเทอร์ ไฮโดรคาร์บอน เอมีนตติยภูมิ |
อนุพันธ์ของคลอรีนไฮโดรคาร์บอน แอลกอฮอล์ และสารที่ทำปฏิกิริยากับโซเดียม |
|
ก๊าซเป็นกลางและเป็นกรด |
สารประกอบไม่อิ่มตัว แอลกอฮอล์ คีโตน เบส ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไฮโดรเจนไอโอไดด์ |
|
แอมโมเนีย เอมีน อีเทอร์ ไฮโดรคาร์บอน |
อัลดีไฮด์ คีโตน สารที่เป็นกรด |
|
ไม่มีน้ำ K2CO3 |
อะซิโตนเอมีน |
สารที่มีลักษณะเป็นกรด |
พาราฟินไฮโดรคาร์บอน, โอเลฟินส์, อะซิโตน, อีเทอร์, ก๊าซเป็นกลาง, ไฮโดรเจนคลอไรด์ |
แอลกอฮอล์ แอมโมเนีย เอมีน |
|
ไม่มีน้ำ Na2SO4, MgSO4 |
เอสเทอร์ สารละลายของสารที่ไวต่ออิทธิพลต่างๆ |
แอลกอฮอล์ แอมโมเนีย อัลดีไฮด์ คีโตน |
ซิลิก้าเจล |
สารต่างๆ |
ไฮโดรเจน ฟลูออไรด์ |
ข้าว. 1.22. ก๊าซที่ทำให้แห้ง: 1) ขวด Drexel, 2) คอลัมน์ที่มีสารดูดความชื้นที่เป็นของแข็ง, 3) ท่อรูปตัว U, 4) กับดักระบายความร้อน: a) สารหล่อเย็น b) ขวด Dewar
การทำให้ของเหลวแห้งมักทำได้โดยการสัมผัสโดยตรงกับสารดูดความชื้นบางประเภท สารดูดความชื้นที่เป็นของแข็งจะถูกใส่ไว้ในขวดที่บรรจุของเหลวอินทรีย์ที่จะนำไปทำให้แห้ง ควรสังเกตว่าการใช้สารดูดความชื้นมากเกินไปอาจทำให้สูญเสียสารเนื่องจากการดูดซับ
การอบแห้งของแข็งทำได้ด้วยวิธีที่ง่ายที่สุด โดยมีดังต่อไปนี้: สารที่จะอบแห้งจะถูกวางเป็นชั้นบางๆ บนแผ่นกระดาษกรองที่สะอาด และทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้อง การอบแห้งจะถูกเร่งให้เร็วขึ้นหากดำเนินการภายใต้การให้ความร้อน เช่น ในเตาอบ ของแข็งปริมาณเล็กน้อยจะถูกทำให้แห้งในเครื่องดูดความชื้นแบบธรรมดาหรือแบบสุญญากาศ ซึ่งเป็นภาชนะที่มีผนังหนาและมีฝาปิดแบบกราวด์ พื้นผิวขัดเงาของฝาและตัวดูดความชื้นจะต้องได้รับการหล่อลื่น สารดูดความชื้นจะอยู่ที่ส่วนล่างของเครื่องดูดความชื้น และวางสารที่จะอบแห้งในขวดหรือจานเพาะเชื้อไว้บนฉากกั้นพอร์ซเลน เครื่องดูดความชื้นแบบสุญญากาศแตกต่างจากแบบทั่วไปตรงที่ฝามีก๊อกสำหรับเชื่อมต่อกับเครื่องดูดฝุ่น เครื่องดูดความชื้นใช้สำหรับการทำงานที่อุณหภูมิห้องเท่านั้น ไม่สามารถให้ความร้อนได้
I.4 วิธีการแยกและการทำให้สารบริสุทธิ์
I.4.1 การกรอง
วิธีที่ง่ายที่สุดในการแยกของเหลวออกจากอนุภาคของของแข็งที่บรรจุอยู่ในของเหลวคือการแยกของเหลวออกจากตะกอนที่ตกตะกอน อย่างไรก็ตาม เป็นการยากที่จะแยกเฟสของเหลวออกจากเฟสของแข็งด้วยวิธีนี้ สามารถทำได้โดยการกรอง - ส่งของเหลวพร้อมตะกอนผ่านวัสดุกรอง มีวัสดุกรองที่แตกต่างกันและวิธีการกรองที่แตกต่างกัน
วัสดุกรองที่พบมากที่สุดในห้องปฏิบัติการคือกระดาษกรอง กระดาษกรองทำจากมัน ขนาดของตัวกรองจะขึ้นอยู่กับมวลของตะกอน ไม่ใช่ปริมาตรของของเหลวที่กรอง ตะกอนที่กรองแล้วควรมีปริมาตรกรองไม่เกินครึ่งหนึ่ง ก่อนเริ่มงานไส้กรองจะชุบตัวทำละลายที่จะกรอง ในระหว่างการกรอง ระดับของเหลวควรอยู่ต่ำกว่าขอบด้านบนของตัวกรองกระดาษเล็กน้อย
ตัวกรองแบบธรรมดาทำจากกระดาษกรองสี่เหลี่ยม (รูปที่ 1.23) ตัวกรองควรแนบพอดีกับพื้นผิวด้านในของกรวยแก้ว แผ่นกรองแบบจีบมีพื้นผิวตัวกรองที่ใหญ่ขึ้นและกรองผ่านได้เร็วกว่า หากสารละลายมีกรดเข้มข้นหรือสารอินทรีย์อื่นๆ ที่ทำลายกระดาษ เราจะใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างแก้วที่มีก้นแก้วที่มีรูพรุนหรือกรวยแก้วที่มีแผ่นแก้วที่มีรูพรุนปิดผนึกไว้เพื่อกรอง ตัวกรองแก้วจะมีตัวเลขตามขนาดรูพรุน ยิ่งจำนวนตัวกรองมากเท่าไร พื้นที่ตัดขวางของรูพรุนก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น และตะกอนที่สามารถกรองได้ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
ห้องปฏิบัติการใช้วิธีการกรองหลายวิธี: แบบง่าย แบบสุญญากาศ แบบร้อน
ข้าว. 1.23. ฟิลเตอร์: รูปที่. 1.24. การกรองอย่างง่าย
1) การสร้างตัวกรองแบบง่าย 2) การสร้างตัวกรองแบบพับ 3) ถ้วยใส่ตัวอย่างตัวกรองที่มีแผ่นมีรูพรุน 4) กรวยที่มีแผ่นแก้วที่มีรูพรุน
การกรองแบบง่ายเกี่ยวข้องกับการใช้กรวยแก้วที่มีกระดาษกรองสอดเข้าไป (รูปที่ 1.24) ใส่ช่องทางเข้าไปในวงแหวนและวางแก้วหรือขวดก้นแบนไว้ข้างใต้เพื่อรวบรวมของเหลวที่กรอง (กรอง) ควรลดพวยกาของกรวยลงในตัวรับเล็กน้อยแล้วแตะผนัง ของเหลวที่กรองแล้วจะถูกถ่ายโอนไปยังตัวกรองโดยใช้แท่งแก้ว
เพื่อเร่งความเร็วและแยกตะกอนออกจากตัวกรองได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น จึงใช้การกรองแบบสุญญากาศ กรวยพอร์ซเลน Buchner (รูปที่ 1.25) ซึ่งมีผนังกั้นแบบเรียบที่มีรูพรุนสำหรับวางตัวกรองกระดาษ จะถูกสอดเข้าไปในขวดบุนเซนที่มีก้นแบนและมีผนังหนาโดยใช้จุกยาง ตัวกรองถูกตัดให้พอดีกับด้านล่างของช่องทาง สุญญากาศถูกสร้างขึ้นโดยปั๊มน้ำเจ็ท หากแรงดันในระบบจ่ายน้ำอ่อนลง น้ำจากปั๊มอาจเข้าสู่อุปกรณ์ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ ให้ติดตั้งขวดนิรภัย
ข้าว. 1.25. การกรอง a) ในสุญญากาศ: 1) กระติกน้ำแผดเผา 2) กรวย Buchner; b) สารจำนวนเล็กน้อย
เมื่อทำการกรองในสุญญากาศ ต้องปฏิบัติตามกฎบางประการ: 1) เชื่อมต่อปั๊มน้ำแรงดันสูงและเชื่อมต่อกับระบบ 2) ทำให้ตัวกรองเปียกด้วยตัวทำละลายจำนวนเล็กน้อยที่ควรกรอง 3) เพิ่มของเหลวกรอง ตะกอนที่สะสมบนตัวกรองจะถูกบีบออกด้วยจุกแก้วจนกว่าสารละลายแม่จะหยุดหยดออกจากกรวย หากเกิดเสียงหวีดหวิวระหว่างการกรอง แสดงว่าตัวกรองหลวมหรือแตกหัก ในกรณีนี้ควรเปลี่ยนตัวกรอง หากจำเป็นต้องล้างตะกอนบนกรวย Buchner ให้ใช้ก๊อกน้ำสามทาง เชื่อมต่อขวด Bunsen กับบรรยากาศก่อน จากนั้นจึงแช่ตะกอนในน้ำยาล้างและกรอง จากนั้นจึงเปิดเครื่องดูดฝุ่นอีกครั้ง หลังจากกรองเสร็จแล้ว ให้ถอดระบบทั้งหมดออกจากสุญญากาศก่อน จากนั้นจึงปิดปั้มน้ำ
สารละลายร้อนมักจะกรองได้เร็วกว่าสารละลายเย็น เนื่องจากของเหลวที่ให้ความร้อนมีความหนืดต่ำกว่า การกรองแบบร้อนจะดำเนินการในกรวยแก้วที่ได้รับความร้อนจากภายนอกไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง (รูปที่ 1.26) วิธีที่ง่ายที่สุด ซึ่งใช้ได้มากที่สุดสำหรับการกรองสารละลายที่เป็นน้ำคือการใช้กรวยที่มีหางสั้นลง ซึ่งวางในแก้วที่ไม่มีพวยกาซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าขอบด้านบนของกรวยเล็กน้อย เทน้ำลงไปที่ก้นแก้วแล้วปิดช่องทางด้วยกระจกนาฬิกา น้ำในแก้วถูกนำไปต้ม เมื่อไอน้ำทำให้ช่องทางร้อนขึ้น กระจกนาฬิกาจะถูกถอดออก และส่วนผสมที่กรองด้วยความร้อนจะถูกเทลงในช่องทาง ในระหว่างกระบวนการกรองทั้งหมด สารละลายในแก้วจะถูกคงไว้ที่จุดเดือดต่ำ
ข้าว. 1.26. ช่องทางสำหรับ 1) การกรองร้อน: a) ด้วยการทำความร้อนด้วยไอน้ำ, b) ด้วยการทำน้ำร้อน, c) ด้วยเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า; 2) กรองขณะทำความเย็น
ในเคมีอินทรีย์ ปฏิกิริยาหลายอย่างสามารถทำได้เฉพาะในกรณีที่ไม่มีความชื้นเท่านั้น ดังนั้นสารตั้งต้นจึงถูกทำให้แห้งก่อน
การทำแห้งเป็นกระบวนการทำให้สาร (ไม่คำนึงถึงสถานะการรวมตัวของสาร) ออกจากของเหลวเจือปน เมื่อทำให้แห้ง น้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์ที่ตกค้างจะถูกกำจัดออกบ่อยที่สุด กระบวนการนี้มักเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการทำให้สารเคมีแต่ละชนิดบริสุทธิ์
การทำแห้งสามารถทำได้โดยใช้วิธีการทางกายภาพในการแยกและการทำให้สารอินทรีย์บริสุทธิ์ (การแช่แข็ง การทำเกลือ การระเหิด การสกัด การระเหย อะซีโอโทรปิก การกลั่นแบบแยกส่วน ฯลฯ) และการใช้รีเอเจนต์การทำให้แห้ง การเลือกวิธีการทำให้แห้งจะขึ้นอยู่กับลักษณะของสาร สถานะของการรวมตัว ปริมาณสิ่งเจือปนของของเหลว และระดับการทำให้แห้งที่ต้องการ (ดูตารางที่ 1.3) การอบแห้งจะไม่เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์และขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและสารทำให้แห้ง
ตารางที่ 1.3 เครื่องลดความชื้นที่พบบ่อยที่สุดและการใช้งาน
เครื่องลดความชื้น |
สารที่จะนำไปทำให้แห้ง |
หมายเหตุ |
|
ฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์ |
ก๊าซเป็นกลางและเป็นกรด อะเซทิลีน คาร์บอนไดซัลไฟด์ ไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ของฮาโลเจน สารละลายกรด |
เบส แอลกอฮอล์ อีเทอร์ ไฮโดรเจนคลอไรด์ ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ |
ใช้ในเครื่องดูดความชื้น “ปืนทำให้แห้ง”; |
พร่ามัว; ทำให้ก๊าซที่ผสมกับสารตัวเติมแห้ง |
แคลเซียมไฮไดรด์ |
ก๊าซมีตระกูล, ไฮโดรคาร์บอน, อีเทอร์และเอสเทอร์, คีโตน, คาร์บอนเตตราคลอไรด์, ไดเมทิลซัลฟอกไซด์, อะซีโตไนไตรล์ |
สารที่เป็นกรด แอลกอฮอล์ แอมโมเนีย สารประกอบไนโตร |
ก๊าซแห้งจะปนเปื้อนไฮโดรเจน เมื่อทำให้ตัวทำละลายแห้ง จำเป็นต้องแน่ใจว่ามีโอกาสที่ก๊าซจะหลบหนีออกไป |
ก๊าซเป็นกลางและเป็นเบส เอมีน แอลกอฮอล์ อีเทอร์ |
แคลเซียมออกไซด์ (โซเดียมมะนาว) |
อัลดีไฮด์ คีโตน สารที่เป็นกรด |
มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการทำให้ก๊าซแห้ง |
อีเทอร์ ไฮโดรคาร์บอน เอมีนตติยภูมิ |
โลหะโซเดียม |
คลอรีนไฮโดรคาร์บอน (ระเบิด/) แอลกอฮอล์ และสารอื่นๆ ที่ทำปฏิกิริยากับโซเดียม |
สารตกค้างที่ไม่ได้ใช้จะถูกสลายอย่างระมัดระวังด้วยเอทานอลเท่านั้น (ระเบิดด้วยน้ำ) |
ก๊าซเป็นกลางและเป็นกรด |
กรดซัลฟิวริกเข้มข้น |
สารประกอบไม่อิ่มตัว แอลกอฮอล์ คีโตน เบส ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไฮโดรเจนไอโอไดด์ |
ใช้ในเครื่องดูดความชื้น ขวดล้างจาน ไม่ใช้ในการอบแห้งในสุญญากาศหรือที่อุณหภูมิสูง |
แอมโมเนีย เอมีน อีเทอร์ ไฮโดรคาร์บอน |
อัลดีไฮด์ คีโตน สารที่เป็นกรด |
ไฮดรอกไซด์ |
ใช้ในเครื่องดูดความชื้น ละลายได้ |
อะซิโตนเอมีน |
สารที่มีลักษณะเป็นกรด |
โพแทสเซียมคาร์บอเนตไม่มีน้ำ (โปแตช) |
พร่ามัว
เครื่องลดความชื้น |
สารที่จะนำไปทำให้แห้ง |
สารที่ไม่สามารถยอมรับได้ในการใช้งาน |
หมายเหตุ |
ท้ายตาราง. 1.3 |
แคลเซียมคลอไรด์ |
แอลกอฮอล์ แอมโมเนีย เอมีน |
พาราฟินไฮโดรคาร์บอน, โอเลฟินส์, อะซิโตน, อีเทอร์, ก๊าซเป็นกลาง, ไฮโดรเจนคลอไรด์ |
สารดูดความชื้นราคาถูกที่ใช้ในเครื่องดูดความชื้นมีสิ่งสกปรกพื้นฐาน |
แมกนีเซียมเปอร์คลอเรต |
ก๊าซรวมทั้งแอมโมเนีย |
ของเหลวอินทรีย์ออกซิไดซ์ได้ง่าย |
ใช้ในงานวิเคราะห์ในเดซิกเคเตอร์ |
โซเดียมและแมกนีเซียมซัลเฟตไม่มีน้ำ |
เอสเทอร์ สารละลายของสารที่ไวต่ออิทธิพลต่างๆ แอลกอฮอล์ แอมโมเนีย |
อัลดีไฮด์, |
ดูดซับปริมาณน้ำที่ตกค้าง |
สารต่างๆ |
ไฮโดรเจน ฟลูออไรด์ |
ซิลิก้าเจล |
ดูดซับปริมาณตัวทำละลายที่ตกค้างซึ่งใช้ในเครื่องดูดความชื้น |
ก๊าซ (สูงถึง 100 °C) อินทรีย์ ตัวทำละลาย |
ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว โมเลกุลอนินทรีย์มีขั้วในสถานะก๊าซ |
มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวทำละลายและมีความสามารถในการทำให้แห้งสูง งอกใหม่เมื่อถูกความร้อนในสุญญากาศที่อุณหภูมิ 150-300 °C |
ในบรรดารีเอเจนต์การอบแห้งด้วยสารเคมีตามวิธีการจับสิ่งเจือปนของเหลวนั้นสารกลุ่มหลักสามกลุ่มมีความโดดเด่น:
1) สารที่จับสิ่งสกปรกของเหลวอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมี: โลหะบางชนิด (โซเดียม, แคลเซียม), ออกไซด์ (ฟอสฟอรัส (V), แคลเซียม, แบเรียม), ไฮไดรด์ (แคลเซียม, เมทิลอลูมิเนียม);
2) สารดูดความชื้นที่ก่อให้เกิดไฮเดรต: เกลือปราศจากน้ำ (แคลเซียมคลอไรด์, โพแทสเซียมคาร์บอเนต, แมกนีเซียม, โซเดียม, โพแทสเซียมซัลเฟต) และไฮเดรตที่ต่ำกว่าซึ่งเปลี่ยนเมื่อสัมผัสกับสิ่งเจือปนในของเหลวให้เป็นไฮเดรตที่สูงขึ้นที่เสถียร (แมกนีเซียมเปอร์คลอเรตหรือที่เรียกว่าแอนไฮโดน) กรดซัลฟิวริกเข้มข้น โซเดียมและโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์
3) สารที่ดูดซับสิ่งสกปรกของเหลวเนื่องจากการดูดซับทางกายภาพ: ซีโอไลต์, อลูมิเนียมออกไซด์ที่ใช้งานอยู่, ซิลิกาเจล
สารทำให้แห้งที่ใช้ไม่ควรละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ แต่ออกฤทธิ์อย่างรวดเร็วโดยมีความสามารถในการทำให้แห้งเพียงพอ และเฉื่อยต่อสารที่กำลังทำให้แห้ง
ก๊าซแห้ง สารที่เป็นก๊าซจะถูกทำให้แห้งโดยใช้สารเคมีและการแช่แข็ง ก๊าซที่มีจุดเดือดต่ำจะถูกแช่แข็ง (ทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำ) ในกับดักทำความเย็น (รูปที่ 1.45) ซึ่งเชื่อมต่อกับท่อสุญญากาศด้วยปั๊มน้ำมัน ก๊าซไหลผ่านท่อซึ่งปลายเกือบถึงก้นถังโดยวางไว้ในอ่างทำความเย็นที่มีส่วนผสมของน้ำแข็งแห้งและเมทานอลหรือไนโตรเจนเหลว การแช่แข็งช่วยให้คุณทำแห้งได้ในระดับสูง โดยหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาของสารดูดความชื้นกับก๊าซและการปนเปื้อน
ในการทำให้ก๊าซแห้งด้วยรีเอเจนต์เคมีที่เป็นของแข็ง จะใช้อุปกรณ์ดูดซับ (รูปที่ 1.46) และภาชนะสำหรับเครื่องซักผ้าที่เป็นของแข็ง (รูปที่ 1.47) ใยแก้วจะถูกวางไว้ในภาชนะเหล่านี้ซึ่งมีก๊าซเข้าและออก เพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคของสารดูดความชื้นถูกพาไปกับก๊าซ ในการทำให้ก๊าซแห้งด้วยรีเอเจนต์เหลว จะใช้ภาชนะล้างประเภทต่างๆ ซึ่งเติมสารดูดความชื้นไม่เกิน 1/3 (รูปที่ 1.48) การอบแห้งที่มีประสิทธิภาพสูงสุดจะดำเนินการในขวดที่มีแผ่นแก้วที่มีรูพรุน (รูปที่ 1.49)
1 - กับดัก; ขวดดีวาร์ 2 ใบ
เอ - ท่อระบายน้ำ; b, d - หลอดแคลเซียมคลอไรด์; c - เป็ดสำหรับอบแห้งก๊าซฟอสฟอรัส (V) ออกไซด์
ก - ด้วยหัวฉีดพ่น; b - พร้อมเครื่องฟอกแก๊สแบบโค้ง 1, 2 - ท่อสำหรับฉีดแก๊ส 3 - หัวฉีด; 4 - หลอด
โดยการเลือกความสูงของชั้นชลประทานและการปรับอัตราการส่งก๊าซ ทำให้มั่นใจได้ถึงการสัมผัสที่ดีของก๊าซกับเครื่องอบแห้ง เมื่อใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้นต้องแน่ใจว่าได้ติดตั้งขวดนิรภัยพร้อมกับอุปกรณ์พิเศษที่ยึดท่อแก๊สเพิ่มเติม
การอบแห้งของเหลว ของเหลวที่มีความชื้นในปริมาณค่อนข้างมากจะถูกทำให้แห้งโดยวิธีทางกายภาพในขั้นแรก จากนั้นจึงใช้ตัวดูดซับหรือรีเอเจนต์ที่ทำให้แห้งด้วยสารเคมี
ของเหลวที่มีจุดเดือดแตกต่างจากจุดเดือดของน้ำอย่างมีนัยสำคัญและไม่ก่อให้เกิดสารผสมอะซีโอโทรปิก จะถูกทำให้แห้งโดยการกลั่นแบบแยกส่วนในคอลัมน์ที่มีประสิทธิภาพ
การกลั่นแบบอะซีโอโทรปิกใช้ในการทำให้ของเหลวแห้งซึ่งก่อให้เกิดส่วนผสมอะซีโอโทรปิกสองหรือสามเท่ากับน้ำที่มีจุดเดือดต่ำกว่าจุดเดือดของส่วนประกอบแต่ละชิ้น วิธีการทางกายภาพนี้มักใช้สำหรับการทำให้แห้งร่วมกับการสกัด ในการแยกชั้นน้ำออก ให้เติมตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไม่สามารถผสมกับน้ำได้ลงในของเหลวเพื่อทำให้แห้ง น้ำที่เหลือจากชั้นอินทรีย์จะถูกกำจัดออกโดยการกลั่นแบบอะซีโอโทรปิก
สารอินทรีย์เหลวส่วนใหญ่แยกได้จากสารละลายที่เป็นน้ำโดยใช้การเติมเกลือ ในการทำเช่นนี้ให้เติมอิเล็กโทรไลต์ลงในส่วนผสมซึ่งไม่ละลายในอินทรียวัตถุ แต่ละลายในน้ำ อิเล็กโทรไลต์จะถูกเติมในรูปของของแข็ง
1 - ขวดที่มีสารที่จะทำให้แห้ง 2 - วาล์วไอดี; 3 - กับดักไอน้ำระบายความร้อน 4 - เรือ Dewar; 5 - ตัวดูดซับสารเคมี; 6 - ทางออกสู่สุญญากาศสูง
สารหรือสารละลายเข้มข้นนี้ก่อให้เกิดสถานะที่เป็นน้ำ ซึ่งถูกกำจัดออกโดยการแยกสารออก ชั้นอินทรีย์จะถูกทำให้แห้งและทำให้บริสุทธิ์โดยการกลั่น ตัวอย่างเช่น การเติมเกลือโดยใช้สารละลายโซเดียมคลอไรด์เข้มข้นสามารถดึงน้ำบางส่วนออกจากสารละลายไดเอทิลอีเทอร์ที่เป็นน้ำได้
บ่อยครั้งที่การอบแห้งของเหลวอินทรีย์จะดำเนินการโดยสัมผัสโดยตรงกับสารที่ทำให้แห้ง เพื่อลดการสูญเสียสารเนื่องจากการดูดซับ ให้เติมสารดูดความชื้นในส่วนเล็กๆ (1-3% โดยน้ำหนักของสารละลาย) ถังที่มีของเหลวที่จะทำให้แห้งจะถูกปิดด้วยจุกซึ่งในกรณีที่มีการปล่อยสารก๊าซจะมีท่อแคลเซียมคลอไรด์ติดตั้งอยู่ เนื้อหาของเรือจะถูกเขย่าเป็นระยะ สารละลายที่เป็นน้ำที่เป็นผลลัพธ์ของรีเอเจนต์สำหรับการทำแห้งจะถูกแยกออกในกรวยแยก หากจำเป็น ให้ทำซ้ำการดำเนินการ บางครั้งของเหลวที่มีสารทำให้แห้งจะถูกให้ความร้อนในขวดภายใต้กรดไหลย้อน การดำเนินการอบแห้งอาจ
กินเวลาตั้งแต่หลายชั่วโมงไปจนถึงหลายวัน ของเหลวที่แห้งจะถูกกรองหรือแยกส่วนและกลั่น
สารละลายของสารที่ไม่รู้จักจะถูกทำให้แห้งด้วยสารดูดความชื้นที่ไม่แยแส (แมกนีเซียมซัลเฟต) สารละลายที่เป็นน้ำของสารที่ไม่เสถียรทางความร้อนจะถูกทำให้แห้งแบบเยือกแข็ง (รูปที่ 1.50) ในการทำเช่นนี้สารละลายจะถูกแช่แข็งในชั้นบาง ๆ และเก็บไว้ในสุญญากาศ (1.33-2.66 Pa (0.01-2 มม. ปรอท)) เนื่องจากการระเหยของน้ำอย่างรวดเร็วเนื่องจากการระเหิด ชั้นที่แช่แข็งจึงถูกทำให้เย็นลง ตัวดูดซับดักจับไอน้ำที่ปล่อยออกมา ผลิตภัณฑ์ผลึกละเอียดที่ได้จะยังคงอยู่
1 - ภาชนะที่มีของเหลวให้แห้ง 2 - คอลัมน์พร้อมซีโอไลต์; 3 - ตัวรับสำหรับของเหลวแห้ง กิจกรรมทางชีวภาพ, ความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้น, ได้รับการปกป้องจากผลออกซิเดชันของออกซิเจนในอากาศ
ของเหลวอินทรีย์สามารถทำให้แห้งได้โดยการส่งผ่านคอลัมน์ที่เต็มไปด้วยตะแกรงโมเลกุล (วิธีไดนามิก) (รูปที่ 1.51) หรือโดยการเก็บรักษาไว้เหนือตัวดูดซับ (วิธีคงที่)
การอบแห้งสารที่เป็นผลึก เมื่อทำให้สารที่เป็นผลึกแห้ง ของเหลวจะถูกกำจัดออกทางกลไกก่อน (โดยการปั่นแยก การกรอง การกด ฯลฯ)
สิ่งเจือปนที่ระเหยง่ายจากสารที่ไม่ดูดความชื้นที่เป็นผลึกจะถูกกำจัดออกโดยการกระจายสารในชั้นบาง ๆ (1-2 ซม.) บนกระจก แผ่นกรองเซรามิกในที่โล่งที่อุณหภูมิห้อง สารแห้งถูกคลุมด้วยกระดาษกรองเพื่อป้องกันการปนเปื้อนทางกล
ประสิทธิภาพการอบแห้งจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น สารผลึกที่มีความคงตัวทางความร้อนสามารถทำให้แห้งในเตาอบที่อุณหภูมิที่ต้องต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของสารมาก ไม่แนะนำให้กำจัดสารระเหยด้วยวิธีนี้ (เช่น สารตกค้างของตัวทำละลายอินทรีย์) เนื่องจากส่วนผสมของไอระเหยกับอากาศอาจระเบิดได้เมื่อสัมผัสกับเกลียวลวดทำความร้อน!
ในระหว่างกระบวนการทำให้แห้ง สารที่เป็นผลึกละเอียดจะก่อตัวเป็นเปลือกบนพื้นผิว ดังนั้นจึงต้องผสมซ้ำๆ กันเพื่อให้แห้งเร็วขึ้น
ในการอบแห้งสารที่ไม่เสถียรเมื่อถูกความร้อน จะใช้ตู้สุญญากาศเพื่อควบคุมอุณหภูมิโดยการเปลี่ยนแรงดัน
สารที่เป็นผลึกสามารถทำให้แห้งได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้เครื่องดูดความชื้น ซึ่งอากาศจะถูกทำให้แห้งด้วยรีเอเจนต์เคมี เครื่องดูดความชื้นแบบสุญญากาศใช้เพื่อเร่งการอบแห้ง สุญญากาศในนั้นได้รับการดูแลโดยใช้ปั๊มน้ำแรงดันสูง (รูปที่ 1.52) ภาชนะที่มีผนังหนาภายใต้สุญญากาศสามารถระเบิดได้ ดังนั้นก่อนใช้งานควรห่อด้วยผ้าเช็ดตัวหรือผ้าหนาๆ
ข้าว. 1.52. แผนภาพการเชื่อมต่อเครื่องดูดความชื้นแบบสุญญากาศกับปั๊มสุญญากาศ 1 - เครื่องดูดความชื้นแบบสุญญากาศ 2 - เกจวัดความดัน; 3 - ขวดนิรภัย
น้ำยาทำแห้งสำหรับเครื่องดูดความชื้นจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีของสารที่กำลังทำให้แห้ง (ดูตาราง 1.3) ตัวทำละลายไฮโดรคาร์บอน (เบนซีน ปิโตรเลียมอีเทอร์) จะถูกกำจัดออกโดยใช้ขี้กบพาราฟินหรือกระดาษที่ชุบพาราฟิน
กรดซัลฟิวริกเข้มข้นใช้เพื่อทำให้สารตกค้างของไดเอทิลอีเทอร์ เอทานอล และสารพื้นฐาน (อะนิลีน ไพริดีน) แห้ง เมื่อใช้งาน เพื่อลดการกระเด็นและเพิ่มพื้นผิวสัมผัส ส่วนล่างของเดซิกเคเตอร์จะเต็มไปด้วยแก้วหรือแหวน Raschig เซรามิก มีการติดตั้งขวดนิรภัย Wulf ไว้ระหว่างเครื่องดูดความชื้นและปั๊มน้ำ กรดซัลฟิวริกเข้มข้นไม่ได้ใช้ที่อุณหภูมิสูงและสำหรับการอบแห้งในสุญญากาศ (ปานกลางและสูง)
ในเครื่องดูดความชื้นแบบสุญญากาศ อากาศจะถูกจ่ายและกำจัดออกผ่านท่อคาปิลลารีที่โค้งงอขึ้นหรือกั้นด้วยแผ่นกระดาษแข็ง ซึ่งช่วยปกป้องสารไม่ให้แห้งและสารดูดความชื้นจากการกระเด็น
ปืนทำให้แห้ง (ฟิชเชอร์) (รูปที่ 1.53) ใช้ในการทำให้สารแห้งในปริมาณที่ค่อนข้างน้อยที่อุณหภูมิสูงในสุญญากาศ ของเหลวจะถูกเทลงในขวดจนถึงครึ่งหนึ่งของปริมาตรที่อุณหภูมิ 30 °C ต่ำกว่าจุดเดือดของสารที่กำลังทำให้แห้ง โดยทั่วไปจะใช้ของเหลวที่ไม่ติดไฟ (คลอโรฟอร์ม น้ำ คาร์บอนเตตราคลอไรด์ ฯลฯ) ไอของเหลวทำให้ร่างกายของเครื่องอบแห้งร้อนขึ้น ซึ่งภายในมีเรือพร้อมเครื่องอบแห้ง
เรือ; 2 - คอนเดนเซอร์ไหลย้อน; 3 - กระติกน้ำ; 4 - โต้กลับ; 5 - เรือพอร์ซเลน
ข้าว. 1.54. โรตารี
1 - อ่างน้ำ; 2 - ขวดหมุนเพื่อการระเหย; 3 - มอเตอร์และซีล; 4 - ตู้เย็นน้ำ; 5 - เครื่องรับกลั่น; 6 - ทางออกสู่ปั๊มสุญญากาศ; 7 - ช่องเติมน้ำและทางออก; 8 - การจ่ายของเหลวระเหย
สารที่เป็นปัญหา ในขวดรูปทรงรีทอร์ต ตัวดูดซับจะดักจับสิ่งเจือปนที่ระเหยง่ายที่ปล่อยออกมา การอบแห้งจะดำเนินต่อไปเป็นเวลา 1 ชั่วโมง
สารที่ไม่เสถียรทางความร้อนจะถูกทำให้แห้งที่อุณหภูมิต่ำ (การทำแห้งแบบเยือกแข็ง) บางครั้งการกลั่นอะซีโอโทรปิกจะใช้เพื่อทำให้ของแข็งแห้ง ดังนั้นน้ำที่ตกผลึกจากกรดออกซาลิกจึงถูกกลั่นด้วยคาร์บอนเตตราคลอไรด์
สารที่เป็นผลึกยังสามารถทำให้แห้งได้โดยการสกัดด้วยตัวทำละลาย (อะซิโตน เมทานอล เอทานอล ฯลฯ) ซึ่งสามารถผสมกับน้ำได้และของแข็งไม่ละลายน้ำ ในการตกตะกอนของผลึกที่แห้งอย่างรวดเร็ว ตัวทำละลายจะถูกเทลงในขวดทรงกรวยเพื่อให้ชั้นของของเหลวก่อตัวอยู่เหนือระดับของสารที่เป็นของแข็ง เขย่าเนื้อหาของขวดประมาณ 1 นาที ทิ้งไว้ 15-20 นาที และของเหลวจะถูกระบายออก ทำซ้ำการดำเนินการด้วยตัวทำละลายส่วนใหม่ 3-4 ครั้ง สารละลายจะถูกกรอง จากนั้นคริสตัลจะถูกทำให้แห้งบนกระเบื้องเซรามิกที่มีรูพรุนภายใต้แรงฉุดหรือในเครื่องดูดความชื้นแบบสุญญากาศ ตู้อบแห้งแบบสุญญากาศ (สารดูดความชื้น)
การระเหยคือการกำจัดตัวทำละลายออกจากสารที่ละลายบางส่วนหรือทั้งหมด สารละลายของของแข็งไม่ระเหยจะถูกระเหยโดยการต้มในจานระเหยหรือบีกเกอร์ กระบวนการนี้ถูกเร่งโดยการส่งกระแสอากาศร้อนผ่านพื้นผิวของของเหลวหรือกำจัดไอระเหยโดยใช้ตัวดูดซับ เพื่อลดอุณหภูมิของกระบวนการและลดโอกาสที่ความชื้นจะปนเปื้อนในอากาศ การระเหยจะดำเนินการในสุญญากาศ
กระบวนการนี้เกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็วที่สุดในเครื่องระเหยแบบหมุน (แบบฟิล์ม) ซึ่งทำให้สามารถหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปและการเดือดของของเหลวได้ (รูปที่ 1.54) ในเครื่องระเหยแบบหมุน เมื่อใช้ปั๊มฉีดน้ำ อัตราการระเหยจากขวดขนาด 1 ลิตรจะสูงถึง 500 มล./ชม.
คำถามทดสอบ