Лабораторные и делительные воронки

Воронка лабораторная представляет собой разновидность стеклянной посуды для химической и других лабораторий и предназначена для переливания жидких реактивов или пересыпания порошков из одной тары, включая мерную в другую, как правило с меньшим размером горлышка – колб, стаканов, цилиндров.

Делительная лабораторная воронка – более сложный вид посуды, оснащенная краном и решает задачу по разделению в ходе химического опыта несмешивающихся жидкостей, т.е. для отделения растворов по плотности.

И еще одна - воронка Бюхнера с фильтром для очистки растворов под действием ваккума, создаваемого в колбе Бунзена.

Воронка лабораторная

Стеклянная воронка состоит из двух конструктивных элементов:

• конуса с увеличенным диаметром вверху;
• тонкой трубки, соединяющейся с конусовидной частью лабораторной воронки.

Широкая часть конуса служит для приема порции жидкости из посуды, которая постепенно сливается в цилиндрическую трубку воронки лабораторной.

Существует 2 варианта расположения воронки – или удерживаться на весу сотрудником лаборатории, тогда нужно следить, чтобы струя из трубки попадала точно в подставленную лабораторную, мерную тару или ложиться широкой частью например на горловину колбы, иного сосуда, тогда освобождается одна рука и можно держать посуду, из которой выливается жидкость в воронку лабораторную, делительную – этот вариант предпочтительней.

При выборе лабораторной воронки следует учесть 3 момента.

1. Скорость истечения жидкости. Определяется диметром (25-150 мм) и высотой (38-230). Если предстоят большие объемы переливания реактивов и химических растворов из одной посуды в другую, а воронка лабораторная снабжена узким носиком, это приведет к непродуктивным потерям времени. Поэтому в наличии должны быть несколько видов воронок под разные задачи, возникающие в лабораториях.
2. Уровень наполнения. Воронка лабораторная обладает определенным пределом заполнения. Если емкость тары, из которого производится перелив, меньше объема конусной части воронки, и в среднем составляет 60-80% от указанной величины, можно спокойно дальше заполнять лабораторную воронку, не беспокоясь о переливании через край, конечно визуально контролируя уровень относительно верхнего края посуды. Если количество жидкости значительно превышает объем воронки лабораторной, следует добиться равномерного заполнения, чтобы скорость наполнения равнялась скорости слива, а уровень поддерживался не больше чем 80-90 % от объема конуса.
3. Давление воздуха. Если лабораторная воронка располагается не на весу, а вставлена плотно в горлышко приемной тары, выходящий воздух будет стремиться приподнять и выталкивать воронку, тогда нужно уменьшить скорость слива из посуды. Это не касается воронки Бюхнера, в которой наоборот, чем больше разряжение, создаваемое насосом, тем быстрее происходит фильтрация.
4. Вязкость. Обычно этот параметр регламентируется для магнитных и верхнеприводных лабораторных мешалок, то при сочетании двух факторов: увеличенной вязкости и малого проходного сечения суженной цилиндрической части воронки, раствор может перестать течь или скорость течения резко уменьшится.
5. Термостойкость. Химически стойкое стекло, фарфор, керамика, из которого изготавливается посуда для хим лаборатории, переносят и высокие температуры, возникающие как в процессе экзотермических реакций, так и при принудительном подогреве в водяной бане, лабораторном колбонагревателе, мешалке магнитной с подогревом или при помощи спиртовой горелки, однако если воронка (делительная, Бюхнера - фарфоровая, лабораторная) после мытья от остатков химических загрязнений в мойке холодной водой, имеет пониженную температуру и соприкасается с горячей жидкостью, может произойти растрескивание стенок лабораторной воронки.

После мойки и просушивания в сушилке для лабораторной посуды, хранение воронок производится в шкафах или тумбах столов.

Делительная воронка

По внешнему виду и принципу действия, воронка делительная значительно отличается от предыдущей описанной разновидности специальной лабораторной посуды, что обусловлено спецификой – обеспечить, чтобы:

• во-первых, во время наполнения тары, была четкая граница сред между жидкостями разной плотности;
• во-вторых, быстро закрыть вентиль воронки делительной в нужный момент, чтобы менее плотная жидкость осталась внутри и не смешалась с уже находящейся в подставленной таре.

Лабораторная делительная стеклянная воронка служит для выполнения двух основных, последовательных операций.

1. Предварительный этап. Воронка выступает в качестве приемного лабораторного сосуда, в который наливаются и разделяются две жидкости по плотности, что визуально наблюдается - например бензин и вода, масло и вода, в зависимости от вида лабораторий (нефтехимическая, медицинская, химическая, биологическая), где потребуется подобная посуда. Для точной дозировки и расчета соотношения может понадобиться мерная тара или взвешивание на лабораторных весах.
2. Основной этап. Разделение двух 2-х жидких компонентов, путем своевременного перекрытия краника, когда “нижняя” жидкость изливается в подготовленную тару.

Делительная воронка это стеклянная емкость, в которой жидкость с меньшим удельным весом располагается в верхней части, а с большим – в нижней.
Между ними находится граница разделения двух сред.

Корпус делительной лабораторной воронки изготовлен из химически или термически стойкого стекла объемом от 50 до 1000 мл, в форме цилиндра или грушевидной формы, запорного крана, а также пришлифованной пробки, чтобы избежать разбрызгивания и выделения вредных разообразных материалов.

Для отвода летучих компонентов можно использовать вытяжной шкаф лабораторный, желательно с мойкой.

Заполнение внутреннего пространства производится в пределах 60-70% от объема.

После проведения химического опыта или соединения вручную в воронке делительной двух несмешиваемых веществ, необходимо подождать, чтобы граница между ними, установилась в строго горизонтальной плоскости.

После этого плавно открывается кран воронки, и жидкость с большей плотностью начинает вытекать в предварительно подготовленную посуду лабораторную под действием силы тяжести.
При приближении к крану, границы разделения сред, регулятор потока следует прикрутить, чтобы уменьшить интенсивность истечения.

В идеале, можно добиться, чтобы делительная воронка обеспечила максимальный выход каждой из несмешивающихся сред, что сократит затраты на расходные химические материалы для лаборатории.

Для того, чтобы воронка делительная работала как “часы” и не было простоя, рекомендуется :

• перед началом работы произвести смазывание крана, чтобы обеспечить точное дозирование. Краник должен гарантировать поворот во всем диапазоне без малейших задержек;
• вместо крана производить управление истечением жидкости в воронке делительной (лабораторной) при помощи гибкой эластичной резиновой трубки и зажима мора.

Заполненная делительная воронка большого объема, особенно на один или два литра, достаточно много весит и в руках ее удерживать утомительно.

В таком случае лучше зафиксировать воронку на лабораторном штативе.