Что такое реакционные сосуды

В лабораторной практике часто проводят химические реакции с разными целями. Химики получают различные соединения, проводят органический синтез, очищают или экстрагируют вещества, изучают свойства веществ, проводят демонстрации для школьников и  студентов. Для всего этого требуются специальные реакционные сосуды, которые можно соединять в лабораторные установки.

Типы реакционных сосудов

Для проведения реакций чаще всего используются следующие типы сосудов:
— пробирки;
— реторты;
— колбы.

Пробирки позволяют проводить реакцию с небольшим количеством вещества, удобны для исследования свойств, для проведения качественных реакций. Стеклянные пробирки можно нагревать над пламенем спиртовки или горелки.

Реторта представляет собой сосуд, как правило, шарообразный в основании, с изогнутым отводом, конец которого находится близко к уровню реакционного вещества. Сосуд оснащен горловиной (со шлифом или без шлифа). Дно обычно круглое, реже — плоское.

Реторты применяются в лабораториях для работы с реактивами, выделяющими летучие компоненты. Эту лабораторную посуду изготавливают из различных материалов: стекла, керамики, металла. Реторты бывают различного размера и формы.

Химические колбы

Наиболее популярным видом реакторного сосуда являются колбы. Колбы-реакторы выпускаются:
— плоскодонные, круглодонные и остродонные;
— со сферическим, грушевидным, коническим основанием;
— с одной горловиной, двумя, тремя, четырьмя горловинами.
Обязательным признаком колбы является относительно узкая горловина, которую можно закрыть стеклянной, корковой, резиновой, силиконовой или пластиковой пробкой.

Колбы используют для создания лабораторных установок. Каждый тип колб при этом имеет свои преимущества. Плоскодонные колбы можно нагревать на любых плитках и ставить на горелки через металлическую сеточку. Для установки им не обязателен штатив.

Остродонные и круглодонные колбы для нагревания требуют горелки или специального колбонагревателя, а также штатива, зато реакционная смесь нагревается в них равномерно со всех сторон.

Колбы-реакторы выполняют из термостойкого стекла, способного выдерживать длительное и интенсивное нагревание.

В интернет-магазине «Симакс.ру» можно купить самые различные реакционные сосуды, в том числе колбы Эрленмейера, Бунзена и Кьельдаля, другую лабораторную посуду. Широкий ассортимент и доступные цены порадуют покупателей.

Реакторы, с точки зрения обеспечения теплообмена, подразделяются на три вида:  без рубашки, с одной или с двумя. Рубашка представляет собой немного большую, чем реакционный сосуд, емкость, в которую он помещен. Стальная гладкая рубашка может быть приварена к реакционной колбе, стеклянные закрепляются другим способом. Основное назначение — осуществление теплообмена: нагрева или охлаждения, а также поддержание постоянной температуры.

У промышленных реакторов бывают:
• змеевиковые;
• с вмятинами;
• каркасные рубашки.

Для химических лабораторных реакторов такие конструкции обычно не используют.

Виды лабораторных реакторных сосудов

Классический с рубашкой

Температурный режим обеспечивается путем подачи с заданной скоростью теплоносителя определенной t. Обычная гладкая рубашка эффективна в случае, если скорость движения в теплообменном слое мало влияет на теплопередачу, например, при обогреве паром. При использовании жидкого теплоносителя, для увеличения скорости его движения к металлическим реакторам приваривают спираль. Со стеклянными часто используют лабораторные или промышленные термостаты.

С двойной (вакуумной) рубашкой

При особенно низких отрицательных температурах используются трехстенные реакторы, имеющие две рубашки. Внутри первой циркулирует охлаждающая жидкость, а вторая создаёт дополнительный барьер для внешней среды, тем самым снижает потери тепла.

Такой лабораторный реактор может поддерживать температуру от минус 40 °С до +200 °С. Для получения более низких температур, вплоть до минус 90 °С, используют дополнительную термоизоляцию.

Агрегаты с тройными стенками могут иметь как лабораторное (на шлифах), так и полупромышленное (на фланцах) исполнение.

С рубашкой и кольцевыми перегородками

Данная конструкция встречается достаточно редко и применяется для особо точного поддержания температуры.

Стеклянные кольцевые перегородки вынуждают теплоноситель циркулировать равномерно по всей площади резервуара. Высокая точность поддержания t достигается за счет увеличенного времени контакта с теплоносителем и распределения его по всей поверхности без «мертвых зон».

Применение

Выбор и применение реакционного сосуда определяется, в основном, температурой, при которой должна протекать реакция, и важностью ее точного поддержания.
• Сосуды без рубашки применяют, когда поддерживать определенную температуру реакционной смеси необязательно.
• Двустенный реактор используется для органического синтеза, дистилляции, дефлегмирования, полимеризации. Везде, где важно поддерживать температуру смеси.
• Аппарат с кольцевыми перегородками применяется для работ, где нужно очень точное поддержание температуры, например, для окисления ароматических углеводородов. Однако в большинстве случаев такого качества можно достичь, используя качественный термостат и «обычную» реакционную емкость.
• Лабораторные реакторы трехстенные применяют чаще для низкотемпературных процессов. Такая конструкция предотвращает образование изморози при проведении реакций при низких температурах и позволяет следить за протеканием реакции.

Какие варианты предлагает ПраймКемикалсГрупп

Классические реакторы с рубашкой представлены у нас в широком диапазоне объемов: от до 10 до 200 литров. Материал — прочное боросиликатное стекло, выдерживающее значительные перепады температур и давления. Есть взрывозащищенные модели, а также однослойные реакторы.

Вы можете приобрести изделия в сборе, купить резервуар и другие комплектующие отдельно, или обратиться к нашим специалистам. По запросу они соберут вам нужную модификацию аппарата.

Как сделать заказ

Для приобретения товара нажмите на кнопку «Купить». Если же вам нужна помощь в выборе, есть вопросы или вы хотите заказать сборку реактора, свяжитесь с нами любым удобным способом:
• по телефонам, указанным на сайте в разделе Контакты;
• с помощью WhatsApp и Telegram, номер +79296358273
• по электронной почте info@pcgroup.ru

О реакционных сосудах

К реакционным сосудам относятся такие емкости, как колбы, пробирки, реторты, а также цилиндрические реакционные сосуды. Можно выбрать емкость нужного объема, подобрать сосуд, который подходит для проведения реакций при высоких температурах. Есть реакционные сосуды с устойчивым основанием, а также лабораторная посуда, предназначенная для фиксации на штативах.

Цилиндрические реакционные сосуды ;имеют удобное фланцевое крепление. Есть модели, которые имеют специальную канавку для вакуумного уплотнения. К таким реакционным сосудам можно подобрать крышку с несколькими горловинами, которая будет прилегать идеально плотно и обеспечит герметичность. Такая лабораторная посуда позволяет создать оптимальные условия для различных химических процессов.

Реакционные сосуды могут иметь плоское либо выпуклое дно. Первый вариант можно ставить на любые горизонтальные поверхности. Сосуды со сферической нижней частью фиксируются на штативе.

Для поддержания стабильной температуры широко применяются реакционные сосуды со стеклянной рубашкой. Она позволяет ограничить теплообмен с окружающей средой и создать идеальные условия для химической реакции.

Реакционные сосуды со сферическим дном могут иметь внизу сливной клапан. Он оснащен винтовой резьбой, которая позволяет быстро присоединить сливную трубку. Сосуды с клапаном бывают с рубашкой и без.

Кроме емкостей с плоским фланцем есть реакционные сосуды с торцевым шлифом. Фланец имеет желоб по DIN 12214. Для таких емкостей нужно подбирать специальные крышки.

Есть реакционные сосуды, которые подходят для нагревания на открытом огне, но некоторые емкости рекомендуется нагревать на масляной либо водяной бане. Лабораторная посуда легко моется, ее можно стерилизовать в автоклаве.

Можно выбрать объем реакционных сосудов, соответствующий потребностям конкретной лаборатории. Есть как небольшие емкости вместимостью от 100 мл, так и большие сосуды объемом до 10 литров.

Реакционная посуда DURAN® незаменима для лабораторных работ. DWK Life Sciences предлагает широкий ассортимент бутылок и колб со стандартными горловинами, емкости с плоскими фланцами, конденсаторы и различные системы для перемешивания.

Реакционные сосуды DURAN® с плоским фланцем ценятся за их универсальность при использовании в лабораториях различных направлений. Для всех видов реакций: дистилляция, испарение или высыхание – DURAN® предлагает широкий ассортимент сборных деталей, которые помогают подобрать оптимальное решение для конкретного случая. Также можно проводить реакции с сильнокоррозионными или химически активными веществами, так как стекло DURAN® химически и термически стойкое. Подходящие быстросъемные зажимы из нержавеющей стали с тремя зажимами обеспечивают простую и безопасную фиксацию.

Все отдельные детали и широкий ассортимент аксессуаров, такие как крышки, уплотнения, быстроразъемные зажимы и т. т. совместимы между собой и при необходимости могут быть заменены. Реакционные сосуды и крышки могут быть сопоставлены по номеру DN (номинальный диаметр).

Применение и преимущества реакционных сосудов

Реакционные сосуды могут использоваться для синтеза, перегонки, сублимации, проведения химических процессов в условиях вакуума, при нагреве, поддержании стабильной температуры.

Емкости находят применение в научно-исследовательских, химических, производственных лабораториях. Они могут применяться как для проведения опытов и демонстрационных химических реакций, так и для осуществления производственных процессов.

Крышки реакционных сосудов с фланцами обеспечивают надежную герметизацию. Это позволяет создавать вакуум либо поддерживать определенное давление. Это крайне важно для течения некоторых химических процессов.

Преимущества

Благодаря большому разнообразию форм и размеров реакционных сосудов можно подобрать вариант для опытов с небольшими объемами вещества либо масштабных производственных процессов. Преимущества реакционных сосудов:

• сделаны из качественного боросиликатного стекла;
• не имеют дефектов;
• большой выбор форм и размеров;
• можно обрабатывать в автоклаве;
• легко моются;
• долго служат;
• имеют фланцы для фиксации;
• можно подобрать герметичную крышку;
• сосуды с рубашкой можно равномерно охлаждать либо нагревать;
• есть емкости со сливным отверстием;
• высокое качество;
• соответствие отраслевым стандартам;
• устойчивы к агрессивным средам.

Что мы предлагаем?

Как заказать?

На странице сайта вы видите реакционные сосуды, которые есть в наличии на нашем складе. Вы можете ознакомиться с их характеристиками и оформить онлайн-заказ за несколько минут. Если нужной лабораторной посуды нет в наличии, свяжитесь с нашими менеджерами по телефону +7 (499) 270-16-62 и уточните возможность ее приобретения под заказ. Наш сотрудник предоставит подробную информацию о возможности заказа и сроках поставки, а также подробно расскажет о характеристиках товаров и поможет подобрать реакционные сосуды для нужд вашей организации.

Для проведения реакции обычно используют сосуд, в который можно поместить реагенты и осуществить синтез. Для этого необходимо соблюдение следующих условий.

а) объем сосуда был больше общего объема загружаемых ингредиентов. Обычно коэффициент заполнения (j) реакционного сосуда составляет 0.5 – 0.7, а при проведении реакции с перемешиванием значение jсоставляет 0.4 – 0.5;

б) материал, из которого сделан сосуд, должен соответствовать требованиям, предъявляемым температурным режимом реакции, и не должен реагировать с реакционной массой;

в) сосуд должен легко соединяться с дополнительными приборами, необходимыми для проведения синтеза.

Наиболее простыми и удобными в пользовании реакционными сосудами являются химические стаканы, которые могут быть изготовлены из фарфора (рис. 1,а) или термостойкого стекла (рис. 1,б). Стеклянные стаканы менее прочны, чем фарфоровые, однако стекло лучше проводит тепло, а, кроме того, позволяет наблюдать протекание реакции.

Рисунок 1

Исключительная простота конструкции, отличающая стаканы, устанавливает жесткий предел их функциям, оставляя лишь простые синтезы. Так, стаканы нельзя использовать при нагревании низкокипящих и легковоспламеняющихся растворителей. В этом случае часто применяют плоскодонную колбу Эрленмейера (рис. 1,в), к тубусу которой можно присоединить дополнительные приборы или закрыть пробкой.

При всех удобствах колбы Эрленмейера ее нельзя использовать при работе с вакуумом во избежание взрыва. Кроме того, при перемешивании и кипячении суспензий осадок скапливается у стенок колбы, что мешает нормальному протеканию реакции.

Наиболее универсальной формой реакционного сосуда, позволяющей совершать наибольшее количество операций, оказывается сферическая или близкая к ней, и поэтому посудой, чаще всего применяемой в синтезе, являются круглодонные (рис. 2,а), а также грушевидные (рис. 2,б) и остродонные (рис. 2,в) колбы.

Рисунок 2

Колбы чаще всего изготавливают из термостойкого стекла, однако известны случаи использования стальных, медных и даже полиэтиленовых колб. Материал для колбы выбирают в соответствии с условиями реакции.

Сложные синтезы, в ходе которых оказывается необходимым осуществление нескольких операций (прибавление реагентов, перемешивание, пропускание газов, температурный контроль и проч.), требуют специальных колб с несколькими горлами (рис. 2,г), число которых обычно не превышает четырех. Если по каким-либо причинам возникает необходимость в большем числе гор, используют многогорлые насадки (рис. 8).

I.2. Перемешивание

Перемешивание в органическом синтезе используется для обеспечения фазовой и термической однородности реакционной массы. Перенос реагентов через поверхность раздела фаз в гетерогенных системах (твердое вещество – жидкость, жидкость – жидкость или жидкость – газ) замедлен и, следовательно, уменьшена скорость протекания реакции. В этом случае перемешиванием достигают увеличения поверхности межфазного контакта, таким образом, ускоряя реакцию. Часто бывает необходимо добавление реагента к реакционной массе в ходе процесса, и возникающие при этом локальные увеличения концентрации прибавляемого вещества могут привести к изменению результата взаимодействия. Перемешивание позволяет быстро и равномерно распределять реагент в реакционной массе.

В органическом синтезе обычно используют локальное нагревание (или охлаждение), могущее привести к нежелательным местным температурным скачкам. Перемешиванием при этом достигают термической однородности по всему объему смеси.

Простейший случай перемешивания наблюдается при кипячении реакционной массы. В тех случаях. Когда вязкость среды не слишком велика, интенсивное кипячение позволяет добиться вполне удовлетворительного перемешивания. Необходимо помнить о необходимости внесения перед кипячением центров парообразования, – так называемых «кипелок» (кусочков пористого кирпича или запаянных с одной стороны стеклянных капилляров).

При проведении реакций жидкости с газами хорошее перемешивание обеспечивается сильным током проходящего газа. Этим способом иногда пользуются, пропуская через реакционную массу ток воздуха или инертного газа. Метод очень прост в аппаратурном оформлении и особенно часто используется в тех случаях, когда в реакционную добавляют газообразный реагент (аммиак, углекислый газ и проч.) или избавляются от ненужного газообразного продукта продуванием воздуха. Наиболее универсальным средством перемешивания в лабораторной практике являются стеклянные мешалки, однако известны случаи применения полиэтиленовых, тефлоновых и металлических мешалок. Формы мешалок бывают самыми различными в зависимости от требуемой эффективности перемешивания и конструкционных особенностей реакционного сосуда.

Простейшие мешалки представляют собой изогнутые стеклянные палочки (рис. 3,а), эффективность их, однако, невелика. Наиболее эффективны пропеллерные мешалки (рис. 3,б), они же часто используются при работе с широкогорлыми сосудами,

А б в г

Рисунок 3

Для узкогорлых сосудов используют лопастные (рис. 3,в) или проволочные мешалки, однако их эффективность мала. Очень мощными и удобными в работе являются мешалки, изготовленные из тефлоновой трубки.

Магнитные мешалки (рис. 3,д) часто используют в лабораторных синтезах, особенно при необходимости перемешивания в закрытом сосуде. Якорь из металла, заключенного в стеклянную, полиэтиленовую или тефлоновую оболочку, приводится в движение вращением сильного постоянного магнита. Мешалки такого рода очень удобны, однако их мощность невелика и в вязких реакционных массах они часто останавливаются.

Перемешивание в самом простом случае осуществляется вручную при помощи палочки, однако для продолжительных реакции используют электрические двигатели с мешалками. Частоту вращения при этом обычно регулируют при помощи лабораторных автотрансформаторов.

При всех преимуществах электродвигателей ни обычно не заземлены и поэтому возможно искрение (например, при работе в легковоспламеняющимися жидкостями), в качестве двигателя используют турбинки, приводимые в движение напором воды или газа.