Возгонка в вакууме, аппаратурное оформление.

[radical]

Очень интересует, как в лабораторных условиях очищать возгонкой значительные количества вещества (килограммы в день), т.е. нужна схема установки. На промышленное оборудование тоже охота посмотреть, нигде не нашел описания аппаратов для этого процесса.

[vano]

А что возгонять то? Металлы? Органику? При каком давлении?

[Сержл]

Сколько кг, если 2-3, то большая колба, переход под вакуум, пальчиковый холодильник. 200-300 г за 15-20 мин.

[Iskander]

Нанесение неорганических покрытий. Год примерно 2004, автора не помню.
Там описана схема установки промышленной возгонки.

Технология титана и вольфрама. Тоже одна из стадий в их производстве.

[Maloy]

давление для возгонки какое? температура? нужен сам сублимат или пойдет его раствор? тут нужно все учитывать для более удобного аппаратурного оформления.

[radical]

давление для возгонки какое? температура? нужен сам сублимат или пойдет его раствор? тут нужно все учитывать для более удобного аппаратурного оформления.

В данный момент интересует органика, а именно салициловая кислота. Количества - ну, скажем, 5-10кг/день. Сублимат нужен в сухом виде. Вакуум порядка 10^-2мм, температура ~75-100C.
Установку желательно бы стеклянную, есть колбы большого размера от вакуум-выпарки "Симакс".

[Myrsten]

ИМХО, конструкция принципиально зависит консистенции (плотности) осадка. Надо сначала "потренироваться на кошках" Если слой возгона растет в виде плотной монолитной корки - то пальчиковый холодильник больших размеров, который периодически вынимать для очистки. А если возгон состоит из отдельных игольчатых кристаллов и легко сам осыпается -то много его на холодильнике не вытащишь Тогда, может быть, проще сообразить что-то вроде реторты - например, две соединенные переходом колбы, переход тоже греть (нагревательной лентой), дабы не забилсО. Т.к. соединения шлифов будут в горячей зоне, смазывать их силиконкой.

[radical]

Нет, ну для начала все-таки буду пробовать на небольшом объеме, а кристаллы, скорее всего, будут типа ваты.

[IB]

давление для возгонки какое? температура? нужен сам сублимат или пойдет его раствор? тут нужно все учитывать для более удобного аппаратурного оформления.

В данный момент интересует органика, а именно салициловая кислота. Количества - ну, скажем, 5-10кг/день. Сублимат нужен в сухом виде. Вакуум порядка 10^-2мм, температура ~75-100C.
Установку желательно бы стеклянную, есть колбы большого размера от вакуум-выпарки "Симакс".

Лично видел удачное, на мой взгляд, аппаратное оформление крупного сублиматора в ввиде эксикатора с впаянным в крышку "пальчиковым" холодильником (пальчиковым его можно назвать лишь условно - это скорее "пальчище" ). Конечно же крупную установку на нормальных шлифах собрать невозможно - вероятность "окончательного" залипания будет очень высокой в случаях использования больше, чем 45-ого (регулярно пользуюсь таким сублиматором - и изредка определённые затруднения могут возникать даже с 45-ым); с эксикатором такой проблемы нет.

С эксикаторной схемой самая большая проблема найти стеклодува, который взялся бы за обработку такой большой и толстой детали как его крышка . Кроме того, крупные эксикаторы из термостойкого стекла недёшевы (многие сотни у.е.), поэтому ошибка при обработке может "влететь в копеечку".

Вариант с эксикатором, на мой взгляд - это самая крупная реалистичная стекляная установка для сублимации. Её производительность не будет превышать нескольких сотен граммов до необходимости очищать стекло, а длиться это будет несколько часов (кстати, забудьте, что написал Сержл, особенно по времени, - крайне мало соединений можно возогнать так быстро, да и степень очистки при такой быстрой возгонке никакая). Т.е. в день это от силы килограмм два, например салициловой кислоты, но вряд ли десять.

Из этого всего я делаю вывод, что для Вас изделия из стекла вряд ли подойдут.

[vano]

>С эксикаторной схемой самая большая проблема найти стеклодува, который взялся бы за обработку такой большой и толстой детали как его крышка .

А если холодильник сделать из металла и разборным?
Например в шлиф сверху вставляется на металлическом шлифе (с тефлоновой прокладкой) трубка, а к ней изнутри припаивается (прикручивается) большая охлаждаемая поверхность (от простой медной пластины, полой емкости, внутри которой циркулирует вода).

[Myrsten]

ИМХО, любые схемы с "пальцем" не очень хороши, т.к. radical пишет, что ожидает рыхлый возгон Очень много продукта будет осыпаться назад. Нужно, чтобы возгон можно было стряхивать (сам сваливался) в колбу или еще куда-то.
А почему-бы не соединить переходом (керн-керн) две широкогордые колбы ? Переход и горла колб греть нагревательной лентой. Колба приемник- двугорлая, через второе горло - откачивать прибор. При необходимости затянуть просвет керна перехода стеклотканью, дабы ловить летящую вместе с парами пыль.

[IB]

>С эксикаторной схемой самая большая проблема найти стеклодува, который взялся бы за обработку такой большой и толстой детали как его крышка .

А если холодильник сделать из металла и разборным?
Например в шлиф сверху вставляется на металлическом шлифе (с тефлоновой прокладкой) трубка, а к ней изнутри припаивается (прикручивается) большая охлаждаемая поверхность (от простой медной пластины, полой емкости, внутри которой циркулирует вода).

Да, vano - полагаю, что это стоящий подход, и что так можно добиться большей дешевизны и технологичности. Но всё равно, до 5-10 кг в день эта схема для салициловой кислоты вряд ли даст (разве что при сублимации нафталина ).

ИМХО, любые схемы с "пальцем" не очень хороши, т.к. radical пишет, что ожидает рыхлый возгон Очень много продукта будет осыпаться назад. Нужно, чтобы возгон можно было стряхивать (сам сваливался) в колбу или еще куда-то.
А почему-бы не соединить переходом (керн-керн) две широкогордые колбы ? Переход и горла колб греть нагревательной лентой. Колба приемник- двугорлая, через второе горло - откачивать прибор. При необходимости затянуть просвет керна перехода стеклотканью, дабы ловить летящую вместе с парами пыль.

Осыпание возможно, но это не такая большая проблема как кажется. Я должен сказать, что во всяком случае со стекла, легко осыпаются далеко не все сублиматы (по собственному опыту я скажу, что это редкость). Пример рыхло выглядящего сублимата - это нарост длинных игольчатых кристаллов, прикреплённых к пальцу; они осыпаются, но всё это не так ужасно. Но эту проблему в сублиматорной схеме достаточно легко решить - достаточно под палец подставить что-то типа чашки Петри прямо на сублимируемое вещество. При этом, правда, закрывается часть его поверхности и скорость сублимации существенно падает.

А вот ваша схема, Myrsten, мне никак не нравится. Дело в том, что сублимация - не перегонка. Она протекает при весьма низком давлении паров, и скорость сублимации очень быстро падает при увеличении расстояния между нагреваемым веществом и охлаждённой поверхностью ("пальцем"). В Вашей схеме оно на порядок больше, чем в схеме с пальцем; в таком случае нужно куда большее давление паров - заодно уменьшится и чистота продукта, поскольку мощный поток паров вещества будет увлекать и примеси.

[kats]

ИМХО, любые схемы с "пальцем" не очень хороши, т.к. radical пишет, что ожидает рыхлый возгон Очень много продукта будет осыпаться назад. Нужно, чтобы возгон можно было стряхивать (сам сваливался) в колбу или еще куда-то.
А почему-бы не соединить переходом (керн-керн) две широкогордые колбы ? Переход и горла колб греть нагревательной лентой. Колба приемник- двугорлая, через второе горло - откачивать прибор. При необходимости затянуть просвет керна перехода стеклотканью, дабы ловить летящую вместе с парами пыль.

Ещё не плохо для улучшения массопереноса подтравливать азот или аргон в отгонную колбу

[radical]

Видел сегодня в книжке по фармхимии схему промышленной установки для возгонки салицилки. Схема состоит из испарителя и последовательно расположенных (до десятка) уловителей в виде бункеров с холодильниками и чашами для продукта под ними. Только возгонку они ведут в токе воздуха при более слабом вакууме (~20мм) и при 150С (салицилка плавится при этой температуре, а при более сильном нагреве разлагается). Под наши параметры, увы, не пойдет.
Идея с эксикатором понравилась, есть такие, с дыркой под вакуум в крышке. Только это производительность в несколько сот грамм. А в идеале нужна какая-то мегакастрюля с герметичной охлаждаемой крышкой, причем крышка должна легко сниматься для вынимания продукта.

[vano]

А скороварка советская не пойдет? Та, где крышка зажимом прикручивалась (а не как у современных, овальная и давлением уплотняется). Только в непрозрачном сосуде сложно контролировать процесс .
Если еще более мега размеры нужны, тогда реактор какой-то надо искать.

[IB]

ИМХО, любые схемы с "пальцем" не очень хороши, т.к. radical пишет, что ожидает рыхлый возгон

По разному бывает. Бывает и такое :



На конце сравнительно небольшого пальца разместилось ~10г и если бы не ограничение налагаемое размерами внешней трубки на нём можно было бы собрать и в несколько раз больше. Но в общем случае, конечно, на палец очень много насобирать без риска осыпания сублимата нельзя.

[shprotx]

Странно, неужели все уже все поняли, научились и сделали? Вот мне нужно алюминий хлористый сублимировать (очень грязный он). Допустим, я налепил его на палец - куда мне дальше этот палец вставлять, чтобы пересыпать в конечную емкость и соединение не гидролизировалось?
Еще лучше было бы почитать про хорошие и готовые установки для сублимации в куче, а то действительно в книгах почти нет информации, кроме пальцов.
Сейчас вот понадобилось фталимид перегнать (на самом деле деаминировать, но это не важно), пол-кило онного есть, что это у вас за пальцы такие, на которые по 100 г липнет? С руку размером, что ли?
Пальца у меня нету стеклянного, могу что-то вроде большой пробирки сделать и залить в нее воду, но будет ли с этого толк? По 5-10 грамм за раз? Пока что пробовал выгонять в горизонтально расположенной установке из одной колбы с 29/32 шлифом в другую, широкогорлую, но забивается трубка весьма сильно, нужно бы прогревать ее,, но блин тяжеловато это делать, нагреватель накрутить на выходную трубку, что ли? По-моему вариант безпроигрышный.

[Polychemist]

Хлористый лямень возгоняем на воздухе, в высокой конической колбе с резиновой пробкой, куда воткнута трубка см на 30. Ставим на плитку и вперёд, периодически (часто) шевеля колбу чтоб не спеклось. Нагрев регулируется так, чтоб из трубки почти не дымило. И всё. В конце высыпаем из колбы останки, продукт легко откалывается от стенок суровым шпателем, пересыпается в банку. Перед использованием быстро толчётся в ступе. Ну если охота и возвожно, можно толочь в боксе. Методика от людей, конденсировавших азиды с нитрилами задолго до всяких "кликов".

[aber]

В возгонку 10 кг в день на лабораторной установке просто не верю. Нет таких установок !
Ищите другие способы

[Phobos]

Если глянуть на возможные решения на гугле, то негусто (искал по large scale sublimation apparatus). Есть вот такая штука, действительно напоминающая решение на основе дессикатора - широкий палец над широкой миской, с гладкой поверхностью.
http://www.aceglass.com/html/detail/8023-55.php
И есть такой вариант, который мне нравится больше.
https://us.vwr.com/store/catalog/produc ... =89061-664
Коническая форма должна предотвратить осыпание. В принципе, можно его самому смастерить из любого стеклянного реактора с крышкой и бюхнера со шлифом. От стеклодува требуется спаять трубку вкладыш, которая наверху вставляется в шлиф крышки реактора, а внизу к ней прицепляется тот самый охлаждающий бюхнер, например, со льдом внутри. Я бы предпочел его цеплять на круглом шлифе с кламрой. Отдельный вопрос, насколько он устойчив в вакууме - это ведь эквивалентно тому, если мы в бюхнер подадим избыточное давление в 1 атм?
И еще моя собственная бредовая идея. Для нее нужна толстая проволока, стойкая в сублимируемому материалу - даже не знаю, что это для AlCl3, тантал или еще что. И Т-переходник, установленный точно как буква - лево, право, низ. Берем широкий и не очень длинный прямой холодильник Либиха. Подключаем его к правой стороне Т-переходника. Низ Т-переходника идет на нагреваемую колбу с материалом, так что холодильник получается с наклоном вниз, как при обычной дистилляции. А вот в левый шлиф Т-переходника вставляем переходник механической мешалки. Из проволоки навиваем спираль под внутренний диаметр Либиха и выводим конец в переходник, у нас получается нечто вроде червяка мясорубки в охлаждаемой трубке холодильника. При вращении спираль будет постоянно счищать налипающий материал и толкать его вниз, в колбу-накопитель, через которую мы также подключаемся к вакууму. Можно, наверное, заказать такой шнек у стеклодува, но он будет более хрупкий, может заедать и сломать холодильник. А упругая проволока будет безопаснее. Для органики типа камфоры или салициловой к-ты вообще не будет проблем, ее и из обычного хастелоя можно сделать.