stringtranslate.com

Конденсатор Либиха

Конденсатор Либиха

Конденсатор Либиха ( / ˈ l b ɪ ɡ / , LEE - big ) [1] или прямой конденсатор — это часть лабораторного оборудования , в частности конденсатор , состоящий из прямой стеклянной трубки, окруженной водяной рубашкой .

При типичных лабораторных операциях, таких как дистилляция , конденсатор закрепляется на стойке реторты в вертикальном или наклонном положении. Горячий пар некоторой жидкости вводится в верхний конец внутренней трубки и конденсируется при контакте с ее более холодными стенками. Вода (или какая-либо другая жидкость) постоянно циркулирует в рубашке, унося тепло парообразования, выделяемое конденсирующимся паром, удерживая в трубке температуру ниже точки кипения жидкости . Конденсированная жидкость капает из нижнего конца внутренней трубки.

Конденсатор Либиха также можно использовать в операциях рефлюкса или экстракции Сокслета , хотя для этих задач лучше подходят другие типы конденсаторов. В этом случае конденсатор удерживается вертикально над ресивером с кипящей жидкостью. Пар поступает во внутреннюю трубку через нижний конец, а сконденсированная жидкость стекает обратно через то же отверстие, тогда как верхний конец трубки обычно остается открытым в атмосферу.

История

Этот тип конденсатора назван в честь немецкого химика Юстуса барона фон Либиха , хотя он лишь усовершенствовал и популяризировал его. [2] [3] [4] [5]

Самый ранний лабораторный конденсатор с водяным охлаждением был изобретен в 1771 году шведско - немецким химиком Кристианом Вайгелем (1748–1831). [6] Конденсатор Вейгеля состоял из двух коаксиальных жестяных трубок, которые были соединены на нижних концах, образуя водяную рубашку, и открыты на верхних концах. Холодная вода поступала в куртку через входное отверстие внизу и выливалась из открытого верхнего конца куртки. Через внутреннюю жестяную трубку проходила стеклянная трубка, несущая пары из перегонной колбы. Впоследствии Вейгель заменил внутреннюю жестяную трубку стеклянной и изобрел зажим, удерживающий конденсатор. [7]

Однако в анонимной брошюре, опубликованной в 1781 году, утверждалось, что противоточный конденсатор был изобретен в 1770 году и испытан в 1773 году. [8] На иллюстрациях в брошюре изображена реторта, к которой была прикреплена трубка. Трубка переносила пары реторты через прямоугольную коробку, выполнявшую роль конденсатора, в которой холодная вода текла от нижнего конца конденсатора к верхнему концу — противоточному конденсатору.

В 1794 году немецкий фармацевт Иоганн Фридрих Август Геттлинг (1753–1809), бывший ученик Вейгеля, улучшил конструкцию, запечатав оба конца водяной рубашки. [9]

В 1778 году финский фармацевт Якоб Гадолин (1719–1802) в своем, казалось бы, независимом изобретении предложил для использования на винокуренных заводах и в лабораториях конденсаторы, состоящие из металлической рубашки, которая окружала выпускную трубку из перегонного сосуда и через которую проходил противоток. холодной воды потекло. [10] [11]

Также независимо от Вейгеля Пьер-Исаак Пуассонье (1720–1798), врач короля Франции Людовика XV , опубликовал в 1779 году конструкцию перегонного аппарата для производства пресной воды из морской на борту корабля. [12] Аппарат состоял из реторты для кипячения морской воды, трубки, идущей от реторты через прямоугольную коробку, заполненную проточной холодной водой, питаемой из отдельного резервуара. [13]

Сам Либих ошибочно приписал эту конструкцию Геттлингу. [2] Либих заменил внешнюю металлическую стенку конденсатора Вейгеля стеклянной трубкой и использовал резиновые шланги вместо металлических трубок для подачи воды в конденсатор и из него. [14]

Дизайн

Два современных конденсатора Либиха с притертыми стеклянными соединениями.

Современный дизайн состоит из двух концентрических прямых стеклянных трубок, внутренняя из которых длиннее и выступает с обоих концов. Концы внешней трубки герметизированы (обычно кольцевым уплотнением из дутого стекла), образуя водяную рубашку, и рядом с концами снабжены боковыми отверстиями для притока и оттока охлаждающей жидкости. Концы внутренней трубки, несущей пар и конденсированную жидкость, открыты; они часто оснащены притертыми стеклянными соединениями для надежного и герметичного соединения с другим оборудованием.

Эффективность

По сравнению с простым трубчатым конденсатором с воздушным охлаждением реторты или головкой перегонного куба конденсатор Либиха более эффективно отводит тепло конденсации и поддерживает стабильно низкую температуру на поверхности конденсации.

Рекомендации

  1. Сарджент, Эпес (14 декабря 1854 г.). «Первоклассное стандартное издание для государственных и частных школ: содержащее краткое изложение правил произношения и ораторского искусства, многочисленные упражнения по чтению и декламации, новую систему ссылок на правила и определения, а также обширный пояснительный указатель». Филлипс, Сэмпсон; Нью-Йорк – через Google Книги.
  2. ^ Аб Дженсен, Уильям Б. (2006). «Происхождение конденсатора Либиха». Журнал химического образования . 83 (1): 23. Бибкод : 2006JChEd..83...23J. дои : 10.1021/ed083p23.
  3. ^ Кальбаум, Георг В.А. (1896) «Der sogenannte Liebig'sche Kühlapparat» (Так называемый конденсатор Либиха), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft , 29  : 69–71.
  4. ^ Спетер, Макс (1908) "Geschichte der Erfindung des "Liebig'schen Kühlapparat" (История изобретения конденсатора Либиха), Chemiker Zeitung , 32 (1): 3–5.
  5. ^ Шеленц, Герман, Zur Geschichte der Pharmazeutisch-Chemischen Destilliergerate [Об истории фармацевтических [и] химических аппаратов для дистилляции], (Берлин, Германия: Юлиус Шпрингер, 1911), стр. 84-88.
  6. ^ Кристиан Эренфрид Вейгель (1771), Observationes chemicae et Mineralologice Göttingen (на латыни ). Конструкция конденсатора описана на стр. 8–9 и в сноске на стр. 11; иллюстрация — рис. 2 на последней странице книги.
  7. ^ Кристиан Эренфрид Вейгель (1773) Observationes chemicae et Mineralogicae, Pars Secunda. Грайфсвальд , Германия . (на латыни) См.: стр. 41 и далее ( Observatio II. Methodus Refrigerandi Nova, Obs. Prior. I. Tradita, ad Tubelos Vitreos Applicata. ) и рисунок 1.
  8. ^ Аноним: Nouvelle Construction d'Alambic pour faire toute sorte de distillation en grand, ... (Новая конструкция реторты для проведения всех видов дистилляции в больших масштабах...). Рукописная заметка на титульном листе экземпляра, находившегося в коллекции государственной библиотеки Касселя, Германия, гласит: «par Jean-Hyacinthe de Magellan» ([написано] Жоао Гиацинтом де Магелланом). Жоао Магеллан (1723–1790) был португальским монахом и ученым, поселившимся в Лондоне. На стр. В разделе 5 брошюры в предисловии говорилось: «La première idee de la Machine distillatoire dont il sera Вопрос в Cet Ecrit, удаленный в год 1770 года. Il en fut d'abord exécuté différens modeles en petit, & notamment un dans le mois de Janvier 1773; enfin, peu de temps après, par les ordres de M. de Boynes, alors Ministre de la Marine, la Machine fut exécutée à Paris en grand,...» (Первая идея перегонного устройства, которое представляет собой Различные модели были выполнены сначала в небольшом масштабе, в частности одна в январе 1773 года, наконец, вскоре после этого, по приказу г-на де Бойна, тогдашнего министра ВМФ аппарат был выполнен в Париже в больших масштабах,... )
  9. ^ Гёттлинг, Дж. Ф. (1794). «Beschreibung einer sehr bequemen Kühlanstalt bey Destillationenen aus der Blase» [Описание очень удобного охлаждающего аппарата [для использования] при перегонке из реторт]. Taschenbuch für Scheidekünstler und Apotheker . Веймар, Германия: Hoffmannische Buchhandlung. 15 : 129–135 . Проверено 2 июня 2022 г.
  10. ^ Гадолин, Якоб (1778) «Förslag at föbättra Brännerie-slangen» (Предложение об улучшенном шланге для дистилляции [т.е. конденсаторе]), Kungliga Vetenskaps Akademiens Handlingar (Труды Королевской академии наук), 39  : 283–289. [на шведском языке]
  11. ^ Гадолин, Якоб (1783) «Vorschlag, die Schlange beym Brantweinbrennen zu verbessern» (Предложение по улучшению конденсаторов на винокуренных заводах), Der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften Abhandlungen , 40  : 271–276. [Немецкий перевод]
  12. ^ PI Poisonnier (1779), Appareil distillatoire presenté au Ministre de la Marine ; Париж .
  13. ^ Дюжарден, Жюль (1900). «Ретроспективные исследования искусства дистилляции». Париж: рис. 8, стр. 169–170. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  14. ^ Либих, Юстус фон; Поггендорф, Дж. К.; Велер, Фр., ред., Handwörterbuch der Reinen und angewandten Chemie [Словарь чистой и прикладной химии], том. 2 (Брауншвейг, (Германия): Фридрих Vieweg und Sohn, 1842), статья: «Дистиллация», стр. 526–554. На стр. 532, рис. 29, показан конденсатор, в котором внутренняя стеклянная трубка, содержащая горячие пары из перегонной колбы, теперь находится в непосредственном контакте с охлаждающей водой в рубашке конденсатора. Рис. 30 на стр. 533 показан конденсатор со стеклянной (не металлической) рубашкой для перегонки небольших порций материала.