Что такое дефлегматор: функции, принцип работы

Дефлегматор – прибор, предназначенный для конденсации паров. Используется при ректификации, перегонке и дистилляции различных жидкостей. Конструкционно дефлегматор представляет собой две трубки, установленные одна внутри другой. При этом внутренняя, подключаемая к охладительному устройству, может иметь различные формы – от простейшего цилиндра до различных спиралей и последовательно соединённых шаров.

Существует множество разновидностей дефлегматоров. В нашем каталоге представлено несколько десятков моделей, подходящих для использования в любых лабораториях.

Что такое дефлегматоры и как они работают

Задача дефлегматора – разделить компоненты кипящей смеси на различные фракции посредство противоточной конденсации. Для этого устройство подключается к перегонному кубу и холодильнику-рефрижератору, подающему охлаждающее вещество ко внутренней трубке устройства.

Например, при проведении исследования требуется разделить газовую смесь, полученную посредством нагревания жидкости до температуры кипения, на фракции с высокой и низкой температурой конденсации. Для этого она пропускается через дефлегматор, во внутреннюю трубку которого подаётся вещество с определённой температурой.

Газы с температурой конденсации, которая ниже температуры охлаждающего вещества, конденсируются, превращаются в жидкость и стекают обратно в дистилляционный куб (или другой сосуд). Газы с температурой конденсации, которая выше температуры охлаждающего вещества, сохраняют газообразную фазу и покидают дефлегматор из другого конца.

Виды и особенности дефлегматоров

В настоящее время в лабораторных исследованиях наиболее широко применяется дефлегматор Лебель-Геннингера. Такие устройства имеют классическую и достаточно эффективную конструкцию при разделении нагретых газов со значительной разницей температур конденсации между составляющими.

Внешняя муфта таких устройств представляет собой цилиндр с двумя или большим количеством выходов, через которые стекает флегма (конденсировавшаяся жидкость). Внутренняя трубка снабжена несколькими шаровидными расширениями, необходимыми для увеличения площади контакта газовой смеси с охлаждающим веществом.

В дефлегматорах Брауна-Гана муфта заполняется охлаждающей жидкостью – причём вещество и его температура подбираются индивидуально для каждого проводимого исследования – а газовая смесь, которую необходимо разделить на фракции, пропускается через внутреннюю трубку. Такая конструкция обеспечивает более точное отделение флегмы.

В дефлегматорах Гомпеля разделение происходит благодаря теплообмену между жидкой и газообразной фракциями вещества. Конструкционно эти устройства представляют собой колонну, заполненную различными элементами. Например, стеклянными шариками, трубками, бусами, металлическими спиралями и так далее.

Благодаря подобной конструкции дефлегматоры Гомпеля обеспечивают точное разделение даже в том случае, когда разница в температуре конденсации составляет несколько градусов. Но у них есть и недостаток. После окончания процесса в дефлегматоре остаётся очень много флегмы, распределённой по поверхности охлаждающих элементов.

В лабораториях наиболее широко применяются три типа дефлегматоров:

• Шариковые дефлегматоры;
• Ёлочные дефлегматоры;
• Дефлегматоры Арбузова.

Рассмотрим их подробнее.

Шариковый дефлегматор

Шариковый дефлегматор представляет собой трубку, состоящую из нескольких последовательно соединённых полых сфер. Для охлаждения и, как следствие, конденсации используется обычный атмосферный воздух. Сферы необходимы для того, чтобы увеличить площадь контакта газовой смеси с «холодными» стенками устройства.

В качественных шариковых дефлегматорах на дне каждой сферы размещаются стеклянные или металлические бусины. Они нужны для более длительного контакта газовой смеси с холодными стенками и сохранения температурного режима в каждом из «отсеков».

Ёлочный дефлегматор

Ёлочный дефлегматор конструкционно представляет собой стеклянную (металлическую) трубку с искривлёнными стенками, которые образуют выступы внутри. По принципу работы такое устройство является обратным воздушным холодильником. Выступы внутри трубки обеспечивают более продолжительный контакт газа со стенками, имеющими низкую температуру, и увеличивают площадь этого контакта.

Чтобы улучшить процесс дефлегмации, выступы-конусы располагаются по направлению к нижней части трубки.

Дефлегматор Арбузова

Дефлегматоры Арбузова представляют собой сложные конструкции из последовательно соединённых отводными трубочками колб. Такой прибор нужен для разделения особо сложных газовых смесей, поскольку характеризуется максимальными охлаждающими свойствами (при невозможности применения внешнего рефрижератора или чиллера).

В нашем интернет-магазине вы можете приобрести необходимое лабораторное оборудование по адекватным ценам с доставкой. Мы предлагаем широкий ассортимент принадлежностей с необходимыми сертификатами.