帶你了解實(shí)驗(yàn)室加熱方式

常用加熱方式



實(shí)驗(yàn)室常用的熱源有煤氣、酒精和電能。



為了加速有機(jī)反應(yīng)，往往需要加熱，從加熱方式來(lái)看有直接加熱和間接加熱。在有機(jī)實(shí)驗(yàn)室里一般不用直接加熱，例如用電熱板加熱圓底燒瓶，會(huì)因受熱不均勻，導(dǎo)致局部過(guò)熱，甚至導(dǎo)致破裂，所以，在實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則中規(guī)定禁止用明火直接加熱易燃的溶劑。為了加熱均勻，一般使用熱浴間接加熱，作為傳熱的介質(zhì)有空氣、水、有機(jī)液體、熔融的鹽和金屬。根據(jù)加熱溫度、升溫速度等的需要，常采用下列手段。



1、空氣浴



這是利用熱空氣間接加熱，對(duì)于沸點(diǎn)在80℃以上的液體均可采用。把容器放在石棉網(wǎng)上加熱，這就是簡(jiǎn)單的空氣浴。但是，受熱仍不均勻，故不能用于回流低沸點(diǎn)易燃的液體或者減壓蒸餾。半球形的電熱套是屬于比較好的空氣浴，因?yàn)殡姛崽字械碾姛峤z是玻璃纖維包裹著的，較安全，一般可加熱至400℃，電熱套主要用于回流加熱。蒸餾或減壓蒸餾以不用為宜，因?yàn)樵谡麴s過(guò)程中隨著容器內(nèi)物質(zhì)逐漸減少，會(huì)使容器壁過(guò)熱。電熱套有各種規(guī)格，取用時(shí)要與容器的大小相適應(yīng)。為了便于控制溫度，要連調(diào)壓變壓器。



2、水浴



當(dāng)加熱的溫度不超過(guò)100℃時(shí)，使用水浴加熱，水浴為較常用的熱浴。



但是，必須強(qiáng)調(diào)指出，當(dāng)用于鉀和鈉的操作時(shí)，決不能在水浴上進(jìn)行。



使用水浴時(shí)，勿使容器觸及水浴器壁或其底部。



如果加熱溫度稍高于100℃，則可選用適當(dāng)無(wú)機(jī)鹽類的飽和水溶液作為熱溶液。



例如：

鹽類 飽和水  溶液的沸點(diǎn)（℃）

NaCl              109

MgSO4           108

KNO3            116

CaCl2             180



由于水浴中的水不斷蒸發(fā)，適當(dāng)時(shí)添加熱水，使水浴中水面經(jīng)常保持稍高于容器內(nèi)的液面?？傊?，使用液體熱浴時(shí)，熱浴的液面應(yīng)略高于容器中的液面。



3、油浴



適用100-250℃，優(yōu)點(diǎn)是使反應(yīng)物受熱均勻，反應(yīng)物的溫度一般低于油浴液20℃左右。



常用的油浴液有：

①甘油：可以加熱到140-150℃，溫度過(guò)高時(shí)則會(huì)分解。

②植物油：如菜油、蓖麻油和花生油等，可以加熱到220℃，常加入1%對(duì)苯二酚等。

抗氧化劑，便于久用，溫度過(guò)高時(shí)則會(huì)分解達(dá)到閃點(diǎn)時(shí)可能燃燒起來(lái)，所以，使用時(shí)要小心。

③石蠟：能加熱到200℃左右，冷到室溫時(shí)凝成固體，保存方便。

④有機(jī)硅油：可以加熱到200℃左右，溫度稍高并不分解，但較易燃燒。用油浴加熱時(shí)，要特別小心，防止著火，當(dāng)油受熱冒煙時(shí)，應(yīng)立即停止加熱。油浴中應(yīng)掛一支溫度計(jì)，可以觀察油浴的溫度和有無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象，便于調(diào)節(jié)火焰控制溫度。



油量不能過(guò)多。否則受熱后有溢出而引起火災(zāi)的危險(xiǎn)。使用油浴時(shí)要極力防止產(chǎn)生可能引起油浴燃燒的因素。



加熱完畢取出反應(yīng)容器時(shí)，仍用鐵夾夾住反應(yīng)容器使其離開(kāi)液面懸置片刻，待容器壁上附著的油滴完后，用紙和干布揩干之。



4、砂浴



砂浴一般是用鐵盆裝干燥的細(xì)海砂（或河沙），把反應(yīng)容器半埋砂中加熱。加熱沸點(diǎn)在80℃以上的液體時(shí)可以采用，特別適用于加熱溫度在220℃以上者，但砂浴的缺點(diǎn)是傳熱慢，溫度上升慢，且不易控制，因此，砂層要薄一些。砂浴中應(yīng)插入溫度計(jì)。溫度計(jì)水銀球要靠近反應(yīng)器。



5、金屬浴



選用適當(dāng)?shù)牡腿酆辖?，可加熱?50℃左右，一般都不超過(guò)350℃。否則，合金將會(huì)迅速氧化。