帶你了解實驗室加熱方式

常用加熱方式



實驗室常用的熱源有煤氣、酒精和電能。



為了加速有機反應，往往需要加熱，從加熱方式來看有直接加熱和間接加熱。在有機實驗室里一般不用直接加熱，例如用電熱板加熱圓底燒瓶，會因受熱不均勻，導致局部過熱，甚至導致破裂，所以，在實驗室安全規則中規定禁止用明火直接加熱易燃的溶劑。為了保證加熱均勻，一般使用熱浴間接加熱，作為傳熱的介質有空氣、水、有機液體、熔融的鹽和金屬。根據加熱溫度、升溫速度等的需要，常采用下列手段。



1、空氣浴



這是利用熱空氣間接加熱，對于沸點在80℃以上的液體均可采用。把容器放在石棉網上加熱，這就是簡單的空氣浴。但是，受熱仍不均勻，故不能用于回流低沸點易燃的液體或者減壓蒸餾。半球形的電熱套是屬于比較好的空氣浴，因為電熱套中的電熱絲是玻璃纖維包裹著的，較安全，一般可加熱至400℃，電熱套主要用于回流加熱。蒸餾或減壓蒸餾以不用為宜，因為在蒸餾過程中隨著容器內物質逐漸減少，會使容器壁過熱。電熱套有各種規格，取用時要與容器的大小相適應。為了便于控制溫度，要連調壓變壓器。



2、水浴



當加熱的溫度不超過100℃時，使用水浴加熱，水浴為較常用的熱浴。



但是，必須強調指出，當用于鉀和鈉的操作時，決不能在水浴上進行。



使用水浴時，勿使容器觸及水浴器壁或其底部。



如果加熱溫度稍高于100℃，則可選用適當無機鹽類的飽和水溶液作為熱溶液。



例如：

鹽類 飽和水  溶液的沸點（℃）

NaCl              109

MgSO4           108

KNO3            116

CaCl2             180



由于水浴中的水不斷蒸發，適當時添加熱水，使水浴中水面經常保持稍高于容器內的液面。總之，使用液體熱浴時，熱浴的液面應略高于容器中的液面。



3、油浴



適用100-250℃，優點是使反應物受熱均勻，反應物的溫度一般低于油浴液20℃左右。



常用的油浴液有：

①甘油：可以加熱到140-150℃，溫度過高時則會分解。

②植物油：如菜油、蓖麻油和花生油等，可以加熱到220℃，常加入1%對苯二酚等。

抗氧化劑，便于久用，溫度過高時則會分解達到閃點時可能燃燒起來，所以，使用時要小心。

③石蠟：能加熱到200℃左右，冷到室溫時凝成固體，保存方便。

④有機硅油：可以加熱到200℃左右，溫度稍高并不分解，但較易燃燒。用油浴加熱時，要特別小心，防止著火，當油受熱冒煙時，應立即停止加熱。油浴中應掛一支溫度計，可以觀察油浴的溫度和有無過熱現象，便于調節火焰控制溫度。



油量不能過多。否則受熱后有溢出而引起火災的危險。使用油浴時要極力防止產生可能引起油浴燃燒的因素。



加熱完畢取出反應容器時，仍用鐵夾夾住反應容器使其離開液面懸置片刻，待容器壁上附著的油滴完后，用紙和干布揩干之。



4、砂浴



砂浴一般是用鐵盆裝干燥的細海砂（或河沙），把反應容器半埋砂中加熱。加熱沸點在80℃以上的液體時可以采用，特別適用于加熱溫度在220℃以上者，但砂浴的缺點是傳熱慢，溫度上升慢，且不易控制，因此，砂層要薄一些。砂浴中應插入溫度計。溫度計水銀球要靠近反應器。



5、金屬浴



選用適當的低熔合金，可加熱至350℃左右，一般都不超過350℃。否則，合金將會迅速氧化。