В лабораториях, где ведутся синтетические процессы и работы с химическими веществами, шланги играют ключевую роль в системе подвода и отвода жидкостей и газов. Правильный выбор шлангов важен для обеспечения безопасности и эффективности работы, особенно при использовании оборудования, такого как холодильники, автоклавы или системы отвода химических паров.

В этой статье рассмотрим, какие шланги лучше всего подходят для различных лабораторных процессов и как их выбрать в зависимости от специфики работы.

1. Шланги для подвода воды​

Шланги для подачи воды в лабораторные установки, такие как холодильники, и для вывода химических паров за пределы лаборатории, являются одними из самых распространённых. Важно, чтобы шланги доставали до источника воды и канализации (раковины) с запасом, примерно 40-50 см. Это гарантирует, что шланги можно будет подключить с минимальными усилиями, а также позволит избежать повреждений из-за натяжения.

Материалы шлангов:

• ПВХ — дешевый и часто используемый материал для шлангов подачи воды. Однако такие шланги имеют тенденцию к пережиманию, особенно при изгибах. Поэтому важно выбирать шланги с достаточно толстыми стенками.
• Силикон — более удобен в эксплуатации, чем ПВХ, но также может пережиматься при неосторожном обращении.

Для оптимального решения многие лаборатории используют полиуретановые шланги, которые обладают прочными стенками (2 мм), что минимизирует риск их пережимания. Например, полиуретановые шланги с диаметром 12 мм (внешний) и 8 мм (внутренний) из Hootch идеально подходят для этих целей. Такие шланги не только устойчивы к сжатию, но и совместимы с быстросъёмными соединениями типа PUSH 12 мм. Их максимальная рабочая температура — до 130 градусов Цельсия, а давление — до 9 атм, что делает их удобными и безопасными в использовании.

Совет по монтажу: Чтобы шланг легче надевался на соединение, его можно немного смазать водой или, в сложных случаях, опустить конец шланга в кипяток (например, в электрический чайник).

2. Шланги для отвода химических паров​

Шланги для отвода химических паров должны быть достаточно длинными (с запасом 1-2 метра), чтобы обеспечить безопасное отведение веществ за пределы лаборатории. Такие шланги должны быть устойчивыми к химическим воздействиям и механическим повреждениям.

Особенно важно, чтобы шланги для отвода паров не пережимались или скручивались, так как это может привести к блокировке или утечкам. В данном случае идеально подходят шланги для полива диаметром 19 мм, которые можно приобрести в магазинах вроде Leroy Merlin (Пример). Эти шланги обладают хорошей гибкостью и не пережимаются при изгибах, что важно при работе с химическими веществами.

3. Шланги для вакуумных систем​

Вакуумные шланги используются для соединения вакуумного насоса с колбой Бунзена, а также для установки ловушки для паров растворителей, что предотвращает загрязнение системы и окружающей среды. Важно, чтобы шланги были устойчивы к вакууму и не поддавались воздействию химических веществ.

Рекомендуемые материалы:

• ПВХ и силикон — часто используются для вакуумных шлангов, но они подвержены разрушению растворителями. Поэтому для работы с химикатами лучше выбирать химически стойкие шланги из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП) или PTFE (тефлон).

4. Шланги для перекачки растворителей​

Для работы с растворителями, включая перекачку и хранение химикатов, важно использовать шланги, которые не будут разрушаться под воздействием химических веществ. Полиуретановые шланги могут служить достаточно долго, но они не являются полностью устойчивыми к агрессивным растворителям. Поэтому лучше выбирать PTFE или ПП шланги для работы с растворителями, такими как ацетон, этанол и другие органические растворители.

5. Советы по эксплуатации шлангов​

1. Закрепление шлангов: Когда шланги подключаются к устройствам с высоким давлением, например, к предохранительному клапану, их нужно обязательно закрепить с помощью хомута. Высокое давление может оторвать шланг, что приведет к утечке.
2. Сложность монтажа: Шланги часто трудно снимать и надевать, особенно если они используются только один раз. В таких случаях лучше подключить шланг один раз и больше не снимать.
3. Обслуживание: Регулярная проверка состояния шлангов и замена поврежденных участков предотвращает утечки и другие неполадки в работе лабораторной системы. При необходимости можно использовать специальные средства для чистки и дезинфекции шлангов.

Заключение​

Выбор шлангов для лаборатории зависит от множества факторов, включая тип веществ, с которыми они будут контактировать, рабочие температуры и давление, а также требования к гибкости и долговечности. Для большинства лабораторных процессов рекомендуется использовать полиуретановые шланги для воды и химических паров, а также специализированные химически стойкие шланги для работы с растворителями. Правильный выбор шланга обеспечит безопасность, эффективность и долговечность ваших лабораторных систем.

Про мешалки

Немного личного опыта. Я начинал с самой дешовой мешалки с подогревом. В РусХиме она так и называлась: "Мешалка магнитная с подогревом 78-1. (Максимальный объем перемешивания: 2000 мл)". Тогда она стоила 3,5 тыс рублей и брал я её, конечно, не в РусХиме, а с рук на Авито. Хотя, по моему, ими их грузчик торговал. Из плюсов, она прекрасно справлялась с перемешиванием 5 литров. и на бромировании и на аминировании. Ну, да. Вязкость обычной органики меньше, чем у воды. И, конечно, никакие осадки она не промешает. То есть для кисления не подойдёт. Да и нагрева не хватало. Но это решалось обыкновенной фольгой: ей надо всю колбу замотать, а лучше всместе с мешалкой. Конечно, никаких функций, типа поддержании скорости, температуры и, может быть, давления у неё нет. Да и качества сборки тоже нет: она может отказать в любой момент. Поэтому, у меня их было три )) С другой стороны, 99,9% процентов поломок - это отвалился проводок. Так как электроника там только самая необходимая, то почти всегда сразу видно, откуда отпаялся проводок. И если бы я умел паять... Но я паять не умею, поэтому носил её в ближайшую ювелирную мастерскую. Легенда: я маляр, и с её помощью смешиваю краски. Но потом на неё пролился расплавленный БК....

И, конечно, первую прибыль надо потратить на мешалку. На хорошую мешалку. Всё остальное - потом. И самая важная функция, которая есть у таких мешалок - это автоматический подхват якоря при срыве. Если у нас во время, например, бромирования, остановилось перемешивание, то перекись будет спокойно накапливаться в каком-нибудь дальнем углу колбы. А когда вы, наконец, подойдёте к колбе, потому что стало как-то подозрительно тихо.... И наклоните колбу...А потом заглянете в ОХ, что бы увидеть, что там на дне... Вот тут-то вся эта перекись и прореагирует с БВК с выделением большого количества тепла. Ваша РМ из сильной кислоты, жидкости с запахом химического огурца и концентрированным раствором слезоточивого газа (я про БК), выбьет ОХ и плюнет вам в лицо. И на потолок. Как быстро смыть с кожи БК я знаю, а вот как убрать его с потолка, я за 5 лет так и не придумал ((


На всякий случай, повторю. Функция подхвата якоря — офигенная функция хороших мешалок! Если мешалка обнаружила (по магнитной индукции), что якорь замедлился или вообще остановился, она автоматически скидывает обороты почти до нуля, и когда понимает, что якорь захватился и вращается, она сама увеличивает обороты до заданных. И на мешалках отечественной компании Primelab средней и высокой ценовых категорий такая функция есть. Кстати, это реально очень неплохие мешалки. Рекомендую!..

Про нагрев.

В принципе, автоматическое удержание температуры - очень нужная и полезная функция магнитной мешалки. Только вы должны хорошо понимать, температуру чего вы измеряете. Если термодатчик не подключен к мешалке, то она показывает температуру нагревательной поверхности (поверхности мешалки). А какая на самом деле в этот момент температура в колбе никто и не знает... Тепло идёт от мешалки в колбу, через её дно, А потом оно рассеивается в атмосфере (ага, так и говорят) через стенки колбы. А также уносится парами кипящего растворителя, который в обратном холодильнике отдаёт это тепло охлаждающей воде. А так как всегда есть потери, то температура внутри колбы всегда оказывается ниже температуры нагревательной поверхности. На сколько меньше - определяется тепловым балансом. Т.е. сколько тепла пришло минус сколько его ушло. И всё это ну никак не рассчитаешь..

Хорошие мешалки идут с термодатчиками. Обычно это термопара в корпусе из нержавейки с длинным проводом, который идёт в мешалку.. И если вы его опустите внутрь колбы, и он у вас не намотается на якорь, то вы сможете определить реальную Т в колбе. Тогда мешалка сможет её как-то поддерживать. Но не забывайте, что мешалки умеют только греть, а охлаждать они не умеют. И если у вас в процессе реакции выделяется тепло (а именно так и бывает чаще всего) которое нагреет вашу РМ выше нужной Т, то нагрев просто отключится. И мешалка сможет только грустно смотреть, как пригорает ваш продукт...

Но и это не всё. В принципе, нержавейка AISI 304, из которой чаще всего всё и делают, обладает хорошей химической устойчивостью. Вот только с БВК она не дружит. И с солянкой. И даже с растворами гидрохлоридов и/или гидробромидов чего угодно она тоже не дружит. К счастью, скорость коррозии очень маленькая: всего-то несколько миллиметров в год. То есть, вообще-то такую термопару сувать к нам в РМ нельзя, но если не на долго и потом сразу промыть/протереть, то можно. Решение - запаять термопару в тефлон (фторопласт) или в стекло. Но они не очень хорошо проводят тепло, то есть ваша термопара будет притормаживать: показывать температуру не в моменте, а ту, которая была пару минут назад. Но обычно это не страшно

.
А если вам действительно надо держать определённую температуру во что бы то ни стало, то есть два варианта. Первый: используйте термостат. Это когда маленькую колбочку помещают в большой бак с водой. Объём жидкости снаружи колбы такой огромный, что сколько бы тепла в колбе не выделилось или не поглотилось, то температура воды изменится незначительно: уж слишком её много. Второй вариант - кипячение с обратном холодильником. Например вода кипит при 100 градусах. А при 101 градусе (при обычном давлении) - она уже газ. Т.е. не кипит. А если её температура 99 градусов, то она опять не кипит - температуры не хватает. То есть, если жидкость кипит, то её температура равна температуре кипения этой жидкости, Не больше и не меньше. Вообще-то, это не совсем так, но отклонения незначительны. Например, одномолярный раствор БК в ДХМ (1 моль БК в 1 л ДХМ) кипит при 42 градусах. А чистый ДХМ при 40 градусах.