Основные элементы лабораторных установок . Часть 2
Резиновые пробки. Применяются как для закрывания сосудов, так и для соединения отдельных частей при сборке стеклянной аппаратуры. Вредное действие на резиновые пробки оказывает большинство органических растворителей, многие концентрированные кислоты, сильные окислители. Так же, как и корковые пробки, они не выдерживают длительного нагревания выше 150°С. Чтобы пробки не засыхали и не теряли эластичность при хранении, их держат в плотно закрывающейся широкогорлой банке в парах аммиака. Погружение пробок в расплавленный парафин с последующей выдержкой в сушильном шкафу при 100—110 °С повышает не только их долговечность, но также устойчивость к агрессивным веществам.
Отлично зарекомендовали себя в работе пробки из силиконового каучука. Они обладают высокой эластичностью и термоустойчивостью, меньше подвержены действию органических растворителей и агрессивных веществ.
Вставлять резиновые пробки в горла сосудов, особенно тонкостенных, следует очень осторожно, плотно, но без значительных усилий. Поскольку коэффициент трения резины по стеклу довольно велик, пробки обязательно слегка смазывают очень небольшим количеством глицерина или вазелинового масла. Смазка способствует также лучшей герметизации соединения и облегчает последующее разъединение.
Сверление резиновых пробок также должно производиться легко, без усилий, что достигается при использовании достаточно острого смазанного глицерином сверла. Его диаметр должен быть несколько меньше диаметра вставляемой трубки.
Полиэтиленовые пробки. Применяются исключительно для герметизации сосудов. Во многих случаях они бывают даже удобнее и практичнее пробок на шлифах, так как никогда не заклинивают и, правильно подобранные, обеспечивают полную герметичность без смазки. От корковых и резиновых пробок полиэтиленовые отличаются прекрасной устойчивостью по отношению к органическим растворителям, хотя они не выдерживают длительного контакта с сильными окислителями и нагревания выше 80—100°С. Пробки из полипропилена сравнительно более термостойки.
Фторопластовые (тефлоновые) пробки и детали.
Могут быть изготовлены в лабораторных мастерских путем вытачивания из фторопластовых стержней подходящего диаметра. Благодаря своей чрезвычайно высокой химической стойкости, способности выдерживать нагревание до 200°С, очень небольшому коэффициенту трения, фторопласт является одним из самых предпочтительных материалов для изготовления многих уплотнительных и соединительных деталей в лабораторной практике. Фторопластовые детали ценны также тем, что их легко содержать в чистоте, а сами они не являются источниками загрязнений. Они практически не бьются, не ломаются и не требуют, в отличие от корковых и резиновых пробок, никакого специального ухода, а потому служат очень долго.
С другой стороны, фторопласт пока является дефицитным материалом. Его широкое применение ограничивается тем, что детали из фторопласта в лабораторных условиях можно только вытачивать из цельного куска, но нельзя, например, отливать или выдувать. Фторопласт не поддается также склеиванию или спаиванию.
Поскольку фторопласт недостаточно эластичен, не следует изготавливать из него монолитные пробки наподобие корковых или резиновых. Фторопластовые пробки пригодны для закрывания стеклянных сосудов лишь при условии очень тщательной притирки.
Рис. 9. Фторопластовые пробки с «лабиринтовым» уплотнением.
Предпочтительнее пробки с так называемым «лабиринтовым» уплотнением (рис. 9). Их изготавливают строго по размерам горла сосуда. Обращаются с ними так же, как и со стеклянными шлифованными пробками: вставляют плотно, но без нажима, слегка поворачивая вокруг оси.
Фторопластовые детали и вкладыши прекрасно работают в соединении с нормальными конусными шлифами. Их рекомендуется использовать в тех случаях, когда соединение подвергается действию агрессивных веществ или щелочных растворов. Применение фторопластовых деталей полностью исключает возможность заклинивания шлифов. Кроме того, они очень хорошо держат вакуум (особенно в паре с прозрачными шлифами) и, что особенно ценно, не требуют смазки.
На рис. 10, а—в приведены некоторые соединительные детали из фторопласта, на рис. 10, г — вкладыш, вставляемый между керном и муфтой для предотвращения заклинивания, а на рис. 10, д — пример использования двухгорлого фторопластового форштосса в приборе для перегонки жидкостей.
Вообще же ассортимент фторопластовых деталей может быть весьма разнообразен. Незначительный коэффициент трения материала делает его весьма ценным для изготовления трущихся узлов. Так, на рис. 11 изображен фторопластовый затвор для колбы с мешалкой. При условии достаточно точного изготовления он удовлетворительно держит вакуум и очень удобен в работе. Такие затворы устойчиво работают на малых и средних оборотах и во многих случаях с успехом заменяют затворы с цилиндрическими шлифами, выгодно отличаясь от последних большей доступностью и прочностью. На рис. 12 изображен двухходовой кран из фторопласта, также обладающий многими преимуществами перед стеклянными кранами. Иногда из фторопласта делают только пробку для крана и вставляют ее в корпус обычного стеклянного двух- или трехходового крана. Такой модификации поддаются любые краны, в том числе на делительных и капельных воронках. При работе с жидкостями, растворяющими или разрушающими смазку, обычные стеклянные краны доставляют много неприятн остей: через некоторое время после начала работы они начинают подтекать, заедать, смазка загрязняет жидкость. В таких случаях замена пробки крана на фторопластовую, несомненно, является весьма удачным решением проблемы.
Шланги
Шланги в лабораторной практике широко используются для обеспечения гибких соединений отдельных частей прибора и различных приборов, подвода воды, газа и т. д.
Наибольшее распространение получили резиновые шланги, хотя для некоторых целей применяются шланги из полиэтилена, полихлорвинила, силиконового каучука и других материалов.
Резиновые шланги различаются как по диаметру и толщине стенок, так и по физическим и химическим свойствам резины, из которой они изготовлены. Шланги с относительно толстыми стенками — вакуумные, применяются в основном для сборки приборов и установок, работающих при пониженном давлении. Они выдерживают также повышенное давление газов, причем величина допустимого рабочего давления для шлангов с узким отверстием и толстыми стенками определяется не столько прочностью самого шланга, которая для большинства целей достаточна, а надежностью его крепления в места к соединений.
Ввиду малой химической и термической стойкости резины следует избегать использования резиновых трубок в тех случаях, когда возможен их длительный непосредственный контакт с органическими растворителями, окислителями, сильными кислотами, едкими парами, горячими жидкостями и т. п. Органические растворители вызывают либо набухание и разрушение резины, либо экстрагируют из нее низкомолекулярные продукты и загрязняются при этом.
Для соединения стеклянных трубок выбирают не потерявшие эластичности и не растрескавшиеся резиновые шланги. Шланги, не бывшие в употреблении, при необходимости предварительно очищают изнутри от талька и других механических загрязнений при помощи ватного тампона, смоченного, например, спиртом. При очистке шлангов большой длины ватный тампон продергивают с помощью суровой нитки, которую пропускают через шланг, привязав к ее концу какой-либо грузик, например дробинку.
Конец стеклянной трубки, на которую надевают шланг, обязательно смазывают небольшим количеством глицерина или вазелинового масла. При сборке вакуумных систем полезно конец шланга на несколько секунд опустить в расплавленный парафин, после .чего немедленно надеть шланг на трубку.
Полиэтиленовые и полихлорвиниловые шланги недостаточно эластичны, поэтому перед надеванием на трубку большего диаметра конец такого шланга рекомендуется держать в горячей воде до размягчения.
Другие части:
Основные элементы лабораторных установок . Часть 1
Основные элементы лабораторных установок . Часть 2
см. также