Вакуумная перегонка. Альтернатива капилляру...?

[Виктория Сергеевна]

Доброго вечера коллеги.
Я всегда при вакуумной перегонке пользуюсь стандартным стеклянным капилляром,
несколько модифицированным, но капилляром от этого он быть не перестает...
Некоторое время назад мы при вак.перегонке начали использовать вместо капилляра
магнитную мешалку. Колба в масляной бане с сенсором (термопару), соединенным с
термоконтроллером, в колбе якорек в PTFE оболочке, баня на магнитной мешалке...
Вообщем понравилось . Перегоняется равномерно, спокойно, без сюрпризов.
Но сегодня, при перегонке высококипящего (t кип 120-122 °С на вакууме) соединения
на магн.мешалке (куб - грушевидная колба на 50 мл) несмотря на перемешивание
все содержимое плюнуло (прошу прощение ) в насадку, и все испачкало смолой.
Разумеется перегонку пришлось прервать, перелить все в другую колбу, помыть
насадку, холодильник и начать все заново...уже с капилляром. Очень неприятно.
Почему так произошло для меня не очень понятно, разложение соединения здесь
исключается. Но есть одно предположение - до этого на магнитной мешалке мне
приходилось перегонять соединения с более низкой температурой кипения (до 60 °С),
и они перегонялись вполне хорошо. Соответственно возник вопрос - имеется ли
альтернатива традиционному капилляру, и может ли она быть магнитной мешалкой?
У обычного капилляра на мой взгляд масса недостатков, как минимум это -
1. Хрупкость (начиная с опускания в колбу, заканчивая опасностью поломки при очень
бурном кипении жидкости в кубе)
2. Возможность забивания/засорения, что может повлечь выброс при перегреве (а он
в этом случае будет практически неизбежен)
3. Необходимость подбора длины/глубины погружения в колбу
4. Капризность в плане подачи воздуха (требовательность к диаметру)
5. Возможность разложения/окисления вещества воздухом (аргон есть у всех, но не все
соединения выглядят потенциально нестабильными к кислороду воздуха, а вешать шарик
с аргоном на каждую перегонку не рационально)
Модифицированный капилляр которым я пользуюсь лишен недостатков пункта 1,2, и 4.
Но тем не менее с мешалкой все выглядит удобнее (причем отпадают все 5 пунктов).
Собственно вопрос - когда на Ваш взгляд можно использовать магнитную мешалку, а
когда капилляр незаменим (температура перегонки, свойства перегоняемого соединения,
геометрия куба (шар/груша/остродонная коба), объем перегоняемого соединения и тд.)?
С уважением.

[ChemNavigator]

https://en.wikipedia.org/wiki/Boiling_chip

[Phobos]

Всегда гоним с перемешиванием, магнитным или механическим, если из реактора. При перемешивании гораздо лучше и равномернее теплопередача. Капилляров не пользуем.
Почему могло плюнуть? Температура кипения тут ни при чем. Плюнуть может вязкое вещество, если перемешивание недостаточно сильное. Могут остаться пары воды, прилипшие ко дну и потом медленно пробивающиеся наверх - как в мокрой масляной бане.
Вторая распространенная причина - если есть внезапный скачок давления, пусть всего на несколько миллиметров. Иногда вакуум вдруг сажает поглубже не до конца севший вначале шлиф - как следствие, внезапное уменьшение давления и проброс. Еще любимая тема - если пары предгона доходят до ловушки с сухим льдом и там замерзают, перекрывая трубочку. Вакуум в системе ухудшится. Потом ловушка чуть подогреется, пробка растает - и резкий скачок вакуума, а смесь уже перегретая для этого давления, и прыжок.

[Виктория Сергеевна]

https://en.wikipedia.org/wiki/Boiling_chip

Кипелки в вакууме ? Они ведь в вакууме не работают, или я ошибаюсь?

[2rin]

Мне оч понравилось в своё время делать перегонки из колб Арбузова - там даже если плюнет, то не страшно. Но они в дефиците нынче.
А так - хорошая, надежная мешалка и производительный насос, никаких капилляров не используем уже давно.

[ Post made via iPad ]

[Виктория Сергеевна]

1. Плюнуть может вязкое вещество, если перемешивание недостаточно сильное. Могут остаться пары воды, прилипшие ко дну и потом медленно пробивающиеся наверх - как в мокрой масляной бане.
2. Если есть внезапный скачок давления, пусть всего на несколько миллиметров. Иногда вакуум вдруг сажает поглубже не до конца севший вначале шлиф - как следствие, внезапное уменьшение давления и проброс.
3. Еще любимая тема - если пары предгона доходят до ловушки с сухим льдом и там замерзают, перекрывая трубочку. Вакуум в системе ухудшится. Потом ловушка чуть подогреется, пробка растает - и резкий скачок вакуума, а смесь уже перегретая для этого давления, и прыжок.

1. Соединение не вязкое, но содержало черные смолы (окислившийся/полимеризовавшийся пиррол)
2. Исключено, так как это отобразилось бы на вакуумметре. Стрелка хоть немного, но вздрогнула.
Кроме того, перед каждой перегонкой я всегда испытываю на прочность вновь собранную установку
подключив на некоторое время к насосу без перегоняемого вещества.
3. Так же исключено, так как насос водоструйный, и ловушка с азотом не использовалась.
С уважением.

[Semenych]

В последнее время перестал пользовать капилляры вообще, особенно если на масляном насосе перегоняюсь. Вместо них фторопластовые кипелки плюс длинные палочки отломанные от обычного веника (фото на эту тему в хемиокунтскамере было). Коллега юзает мол сита и наломанные спички. Якобы спички для поверхностного кипения, как и веник. Кипение не всегда равномерное выходит, иногда толчками, но без пробросов.

[ChemNavigator]

https://en.wikipedia.org/wiki/Boiling_chip

Кипелки в вакууме ? Они ведь в вакууме не работают, или я ошибаюсь?

Имелось в виду, использовать кипелки в дополнение к магн. мешалке.

[Jokermaniak]

Виктория Сергеевна, форматируйте, пожалуйста текст. Абзацы, интервалы... У меня чуть глаза не лопнули, пока читал исходный пост

Я всегда при вакуумной перегонке пользуюсь стандартным стеклянным капилляром, несколько модифицированным, но капилляром от этого он быть не перестает...

Не хочу никого обидеть, но неужели в 21-м веке ещё гоняются на капилляре

https://en.wikipedia.org/wiki/Boiling_chip

Кипелки в вакууме ? Они ведь в вакууме не работают, или я ошибаюсь?

Есть вакуумные кипелки. Мы в качестве оных используем старые молсита. У нас здоровенный пакет таких - производитель неизвестен, но явно времён СССР, плотные колбасоподобные гранулы 2-3 мм в толщину и до сантиметра в длину. Причем в отличии от чехословацких и импортных "колбасчатых" молсит, эти не пылят и почти не крошатся.

Единственный фокус - при заметном сбросе температуры или ослаблении вакуума они дохнут, забиваются. Надо кидать новые.

С магнитным перемешиванием есть нюансы:

-Оно плохо стабилизирует кипение для вязких сред.
-Для эффективной стабилизации кипения перемешивание должно быть неровным, максимально турбулентным. То есть, спокойная красивая воронка в жидкости - это плохо, мешалка должна подскакивать, прыгать, расплескивать жидкость, и вообще вести себя неадекватно. А лучше всего мешалку дополнить кипелками.

Но сегодня, при перегонке высококипящего (t кип 120-122 °С на вакууме) соединения на магн.мешалке (куб - грушевидная колба на 50 мл) несмотря на перемешивание все содержимое плюнуло

В смысле pear-shape, которые с острым дном? В них плохо работают обычные палочковые якоря. Да и продолговатые овальные тоже часто тупят. Возможно, якорь просто застрял - и плюнуло. Я в таких колбах использую ребристые сферы...

Разумеется перегонку пришлось прервать, перелить все в другую колбу, помыть насадку, холодильник и начать все заново...

А Вы не ставите каплеотбойник перед дефлегматором?

У обычного капилляра на мой взгляд масса недостатков, как минимум это -
1. Хрупкость (начиная с опускания в колбу, заканчивая опасностью поломки при очень бурном кипении жидкости в кубе)
2. Возможность забивания/засорения, что может повлечь выброс при перегреве (а он в этом случае будет практически неизбежен)
3. Необходимость подбора длины/глубины погружения в колбу
4. Капризность в плане подачи воздуха (требовательность к диаметру)
5. Возможность разложения/окисления вещества воздухом (аргон есть у всех, но не все соединения выглядят потенциально нестабильными к кислороду воздуха, а вешать шарик с аргоном на каждую перегонку не рационально)

1)Ну, тут всё зависит от капилляра. У нас (для других целей) есть трубки с наружным диаметром в 5 мм, а внутренним около 200 мкм, и из них такие капилляры получаются, что его хрен сломаешь. Опять же, из нержи или меди можно брать.
2)Если через него идет ток газа, то вероятность засорения мала.
3)ИМХО это не тянет на проблему.
4)Не очень понял суть проблемы. Вакуум известен, сечение постоянно - какие тут проблемы?
5)Опять же, не вижу сложностей в повешении шарика. Плюс, можно и на мэнифолд поставить - как раз и вакуум под рукой!

Собственно вопрос - когда на Ваш взгляд можно использовать магнитную мешалку, а когда капилляр незаменим (температура перегонки, свойства перегоняемого соединения, геометрия куба (шар/груша/остродонная коба), объем перегоняемого соединения и тд.)?

Мы всегда используем магнитную мешалку. Я уже даже забыл, когда у нас последний раз с капилляром гонялись...

Лучше всего, конечно, механическая мешалка - но использовать её в вакууме - нереальный гемморой. Есть разные варианты кипелок - от дубовой лучины до битого кирпича.

[S324]

та чем вам капиляр не угодил? ))

[Phobos]

Нет никакого геморроя с механической мешалкой в вакууме. Просто дорого:)
Затвор около 90 евро, мешалку со складывающимися лопастями или полумесяцем на оси может любой стеклодув сделать, или тоже покупать где-то за 30 евро. Это если в колбу ее пихать через шлиф.
Колба с острым дном это приемник, нет никакого смысла из нее гнать.
Если сильно вязкое вещество, имеет смысл его разбавить чем-то жидким и нелетучим. Маслом парафиновым, трибромбензол и т.д., что под руку попадется.

[Гесс]

Может я чего туплю, но колба с "острым" дном для перегонки с капиляром - это кляйзен.
А если собирать из насадки кляйзена и колбы то колба нужна сердцевидная, это обеспечивает лучшее перемешивание и меньшую ломкость.
Да у капиляров есть вышеназванные недостатки. И да я тянул их на горелке и гнал с ними в 21 веке.

[Jokermaniak]

Нет никакого геморроя с механической мешалкой в вакууме. Просто дорого:)

Это у жителй Израиля, если проблему можно решить за деньги, то это не проблема, а расходы

В контексте широкой и совершенно непонятной русской души доказать начальству, что самопальные лопасти, представляющие из себя гнутую стеклянную трубку, нихрена не работают и ломаются, а вакуумный затвор есть реальная необходимость, а не глупая блажь, очень трудно. Плюс, учитывая размер, например, гранта РФФИ, 120 евро - большие деньги. Но, у ТС структура коммерческая, для них это и вправду не проблема, а расходы, причем мелкие.

[Cherep]

да постил я фотки 10 лет назад, как я гонял в осперантуре с мешалкой типа KPG из 5-литровой колбы...

Там суспензия была, поэтому капилляр идёт на фиг, да и магнит на такой объём трудновато....

[Maloy]

Друзья! Я конечно понимаю, что оставляю без работы всех мастеров и производителей супер крутых затворов, но вспомните! я же ж постил фота простейшего перемешивающего устройства, которое позволяет делать ВСЕ! в том числе гнать под вакуумом из 6-ти литровой колбы... какие KPG? на дворе 21 век

[2rin]

Поворите, плз, что за устройство такое волшебное, не могу найти?

[Maloy]

тема в курилке: ХемиоКунсткамера, стр. 120

[2rin]

Да, понял, такие затворы популярны в инэосе, их местная стеклодувка производила в своё время. Они, хоть и хороши, но не универсальны - шланг со временем приходит в негодность, да и чтобы вакуум эта конструкция держала, надо заморочиться.

[ Post made via iPad ]

[Jokermaniak]

Друзья! Я конечно понимаю, что оставляю без работы всех мастеров и производителей супер крутых затворов, но вспомните! я же ж постил фота простейшего перемешивающего устройства, которое позволяет делать ВСЕ! в том числе гнать под вакуумом из 6-ти литровой колбы... какие KPG? на дворе 21 век

Видимо, для этого нужны супер-пупер прямые руки. Обычными руками сделать эту штуку герметичной и выдерживающей нормальные обороты не получается.

Магнитная муфта форева, в общем...

[Phobos]

Интересно, а если процесс для промышленности разрабатывается, что собираются капилляропоклонники бросать в 2-х кубовый реактор? Толстую метровую стеклянную трубу?