Очистка газов

Полученные химическим путем газы часто содержат пары воды, летучие компоненты реагирующих веществ, продукты побочных реакций и аэрозольные загрязнения. При использовании газометров газы увлажняются парами воды. Газы из баллонов также иногда требуют очистки.

Для очистки газов используются фильтры, промывалки, U-образные трубки

или осушительные колонки, заполненные жидкими или твердыми реагентами или поглотителями. Фильтры для очистки га-

зов. Для очистки газов от аэрозолей: капелек кислоты,

частичек распыленных твердых реагентов и т.д. газ пропускают через неплотный ватный тампон, вставленный

в прямую трубку с расширением (рис. 31, а) или в U- образную трубку (рис. 31, б).

 

 

Рис. 31. Фильтры для очистки газов:

а) – прямая трубка с расширением и с ватным фильтром;

б) – U-образная трубка с ватным фильтром

 

Очистка газов жидкими реагентами и поглотителями осуществляется при пропускании газа через склянки с промывной жидкостью. В качестве склянок в практикуме используют склянки Тищенко, Дрекселя, Вульфа; колбу Бунзена; обычные склянки с пробкой, в которую вставлены две трубки (рис. 32).

Во всех промывных склянках (кроме склянки Тищенко) есть общий недостаток: если давление в приборе падает, жидкость из склянки может быть переброшена в прибор. Особенно часто это случается при получении газа в процессе нагревания. Для предотвращения попадания промывной жидкости в реакционный сосуд перед промывной склянкой следует поставить пустую склянку.

Для хорошей очистки газ должен идти через промывную склянку не слишком

быстро, чтобы можно было считать проходящие через жидкость пузырьки.

 

 

 

 

Рис. 32. Промывные склянки: а) – Дрекселя; б) – Тищенко для жидких

и твердых веществ; в) – Вульфа; г) – Бунзена; д) – обычная склянка

В качестве промывалок для очистки газов можно использовать неразборную

промывалку Мюнке (рис. 33, а, б), а иногда U-образные трубки (рис. 33, в).

 

 

Рис. 33. Промывалки для очистки газов: а, б – промывалка Мюнке (в действии

и при заполнении); в) – U-образная трубка в качестве промывалки; 1 – корпус

промывалки; 2 – внутренняя трубка с расширением; 3 – отверстия

Промывалка Мюнке состоит из корпуса, внутрь которого впаяна трубка с расширением. В нижней части трубки имеются маленькие отверстия для барботирования газа через жидкость. Промывалку заполняют промывной жидкостью на ~5 мм выше выходных отверстий с помощью тонкой воронки Мюнке. Такое количество жидкости обеспечивает достаточную эффективность очистки, не создает излишнего гидравлического сопротивления току газа. Для безопасного выполнения эксперимента объем жидкости выше отверстий (3) не должен превышать 1/2 – 1/3 объема внутренней трубки (2). В этом случае при изменении направления тока газа промывная жидкость останется внутри промывалки и не будет переброшена обратно в прибор. Для хранения заполненных промывалок отводы промывалки замыкают коротким отрезком шланга.

Очистка газа пропусканием через колонки и U-образные трубки, заполненные

твердым реагентом (поглотителем), гранулированным или порошкообразным

(рис. 34).

Заполнение колонок гранулированными веществами (хлоридом кальция, твердыми гидроксидами натрия или калия, силикагелем, цеолитами и др.) проводите следующим образом: на дно колонки поместите слой стеклянной или каолиновой ваты, затем примерно на 3/4 высоты колонки слой реагента, а затем опять слой стекловаты (рис. 34, а, б). Стекловата препятствует высыпанию реагента (поглотителя) из колонки и его распылению в токе газа. Для повышения эффективности работы колонок рекомендуется чередовать слои твердого реагента (поглотителя) и стекловаты. Сверху колонку закройте пробкой. Аналогично заполняют U-образные трубки (рис. 34, в, г). Для хранения, даже кратковременного, отводы колонок и U-образных трубок замкните коротким отрезком шланга. Тонкодисперсные реагенты, такие как оксид фосфора (V), помещают в колонку на носителе – стеклянной или каолиновой вате. Для этого в большую фарфоровую чашку положите необходимое количество стекловаты, добавьте порошок оксида фосфора (V) и быстро смешайте. Порошок должен остаться на волокнах стекловаты. Затем стекловату с оксидом фосфора (V) с помощью пинцета

также быстро внесите в колонку или U-образную трубку и закройте пробками, а отводы заткните коротким шлангом.

 

 

Рис. 33. Осушительные колонки (а, б) и U-образные трубки (в, г)

Хлоркалъциевую трубку

 

Рис. 34. Хлокальциевые трубки:

а) – «под шланг»;

б), в) – трубки со шлифом

 

Хлоркалъциевую трубку (рис.

34) используют для защиты реакционной смеси от влаги воздуха

и, иногда, углекислого газа. Несмотря на название «хлоркальциевая трубка» ее заполняют не только хлоридом кальция, но и натронной известью, оксидом фосфора (V) и другими твердыми реагентами – поглотителями.

Хлоркальциевую трубку устанавливают на приборе с обратным наклоном или горизонтально, чтобы ее содержимое не могло случайно попасть в реакционную смесь.