Нагревание

В лаборатории применяют как электрические нагреватель­ные приборы, так и газовые горелки (нагревание открытым пла­менем). Для поддержания постоянной температуры в процессе эксперимента используются водяные термостаты (интервал тем­ператур от комнатной до 80-90 °С) или песчаные бани (100-300 °С).

Для нагрева используют электрические плитки, печи и сушиль­ные шкафы. Для нагревания жидкостей применяются только плитки с закрытой спиралью. При этом следует использовать термостойкую посуду. Растворы (или другие жидкости) можно также нагревать

	в электрических водяных банях (сосуд с водой, подогреваемый с по­мощью электричества). Для более равномерного прогревания жид­кости рекомендуется вращать сосуд. Жидкости в сосуде при нагрева­нии должно быть не более половины его объема. Для прокаливания, плавки и других операций при высоких температурах используют электрические печи (трубчатые или муфельные). Для упаривания растворов или просушивания твердых ве­ществ применяют специальную фарфоровую посуду – тигель или выпаривательную чашу (рис. 16). Фарфоровая посуда для этих операций обязательно должна быть тонкостенной. При работе с открытым пламенем нагревать посуду жела­тельно через огнезащитную сетку (рис. 17), которую кладут на кольцо штатива или треногу. Пламя горелки при этом не касает­ся стенок сосуда и нагревание получается более равномерным. Нагревание открытым пламенем – более быстрый, но более опасный способ нагревания. Посуда прогревается неравномерно, потому возможно растрескивание сосуда. Нагревание открытым пламенем газовой горелки возможно только для круглодонных колб (рис. 18) и пробирок. Остальные сосуды использовать нежелательно. При нагревании пробирку зажимают пробирко-держателем (рис. 19), колбу – за горло специальной лапкой, или закрепляют в штативе (см. рис. 8). Для перемещения горячих выпаривательных чаш и тиглей используют тигельные щипцы (рис. 20). В химической лаборатории широко применяются два вида газовых горелок — горелки Бунзена (рис. 21) и Теклю (рис. 22).
Рис. 16. Тигель (а) и выпаривательная чаша (б)
Рис. 17. Огнезащитная сетка
Рис. 18. Круглодонная колба
Рис. 19. Держатель для пробирок
Рис. 20. Тигельные щипцы

Горелка Теклю (рис. 22) более совершенна, чем горелка Бун­зена, так как в ней можно регулировать не только поток воздуха, но и поток газа.

Зажигают горелки следующим образом. Прекращают доступ воздуха в горелку. Для этого в горелке Бунзена закрывают отверстия (муфтой), в горелке Теклю под­кручивают диск вплотную к расширению на конце трубки.

Открывают газовый кран и, подождав 2-3 с, осторожно под­носят к верхнему отверстию горелки горящую спичку. Пламя горелки может быть коптящим. Регулируют доступ воздуха, что­бы пламя стало фиолетовым. Для этого в горелке Бунзена посте­пенно поворачивают муфту, от­крывая отверстия, а в горелке Теклю поворачивают диск.

Рис. 21. Горелка Бунзена	Рис. 22. Горелка Теклю

Если поток воздуха увеличен слишком сильно, он может пога­сить пламя в верхней части го­релки, и газ начинает гореть в ее нижней части, у отверстия в под­ставке. Это явление называется «проскоком пламени». Чтобы ликвидировать «проскок пламе­ни», необходимо закрыть газовый кран и дать горелке остыть. Затем зажечь ее вновь.

Чтобы погасить горелку, следует прекратить поток газа в го­релку, т.е. закрыть газовый кран. Нельзя задувать пламя горелки!

В хорошо отрегулированном пламени горелки можно разли­чить три зоны. На рис. 23 указаны приблизительные значения температур в зонах пламени газовой горелки.

На рис. 24 показан общий вид термостата. В ванну термо­стата помещают штатив с пробирками. Расположенные в ванне нагреватель и термометр позволяют нагреть термостат до выб­ранной температуры и поддерживать температуру рабочей жидкости постоянной.

 

Рис. 23. Температура зон пламени газовой го­релки (°С)	Рис. 24. Общий вид водяного термостата TW-2: 1 – ванна, наполненная водой; 2 – крышка термостата; 3 – нагреватель; 4 – температурный датчик; 5 – панель управления; 6 – фонарь подсветки ванны