Aká je funkcia inertného plynu v sklenenom reaktore?

Sklenený reaktorje druh reakčného zariadenia bežne používaného v chemickom laboratóriu, ktoré sa zvyčajne používa pri organickej syntéze, katalytickej reakcii, vysokoteplotnej reakcii atď. Za určitých špecifických reakčných podmienok je potrebné naplniť inertný plyn, aby sa vytvorila inertná atmosféra, aby sa chránili reakčné látky pred vplyvom kyslíka a vodnej pary vo vzduchu, a zároveň je možné reakčné podmienky regulovať tak, aby vyhnúť sa zbytočným vedľajším reakciám.

Reakcia organickej syntézy: Mnoho reakcií organickej syntézy je potrebné uskutočniť v inertnej atmosfére, aby sa zabránilo vplyvu kyslíka alebo vlhkosti na reakčné látky. Napríklad pri hydrogenačnej reakcii je potrebné použiť vodík ako redukčné činidlo a naplniť laboratórny sklenený reaktor inertným plynom, aby sa zabezpečilo vylúčenie kyslíka počas reakcie, čím sa zabezpečí hladký priebeh reakcie.

Katalytická reakcia: Niektoré katalytické reakcie je potrebné vykonávať v prostredí bez kyslíka alebo v prostredí s nízkym obsahom kyslíka, aby sa zabezpečila aktivita katalyzátora. Naplnením inertného plynu možno účinne eliminovať kyslík v reakčnom systéme, znížiť toxický účinok kyslíka na katalyzátor a zlepšiť účinnosť reakcie.

Reakcia pri vysokej teplote: Pri vysokoteplotných reakčných podmienkach, ako je pyrolýza, kalcinácia a iné reakčné procesy, je možné použiť inertný plyn na zriedenie kyslíka a vodnej pary, zníženie parciálneho tlaku kyslíka v reakčnom systéme, zníženie možnosti oxidačnej reakcie a ochranu reakcie. produkty oxidácie alebo hydrolýzy.

 

Inertný plyn označuje druh plynu s veľmi stabilnými chemickými vlastnosťami a ťažko reagujúci s inými látkami.

 

hélium (He)

Charakteristika: Hélium je najrozšírenejší plyn vo vesmíre a jeho obsah v zemskej atmosfére je veľmi malý. Hélium je jednoatómový plyn, najľahší inertný plyn, bez farby, bez zápachu, netoxický a má veľmi nízku hustotu. Má vysokú tepelnú vodivosť a elektrickú vodivosť.

Typ reakcie: Pretože je veľmi stabilný, nezúčastňuje sa takmer žiadnej reakcie a používa sa hlavne na ochranu pred plynom, laserovú technológiu a nafukovanie balónov.

 

neónová (Ne)

Vlastnosti: Neón je bezfarebný plyn bez zápachu a netoxický, čo je vzácny plyn s nízkou hustotou. Pri vybíjaní vyžaruje oranžovo-červené svetlo a má široké využitie v neónových svetlách.

Typ reakcie: Neón je tiež veľmi stabilný plyn a nezúčastňuje sa väčšiny chemických reakcií. Vďaka svojej vysokej ionizačnej energii je možné ho použiť na výrobu výbojok a laserov.

 

argón (Ar)

• Vlastnosti: Argón je bezfarebný, bez zápachu a netoxický plyn s vysokou hustotou. Pri vybíjaní vyžaruje modré svetlo a je široko používaný pri svetelných zdrojoch a zváraní.
• Typ reakcie: Argón je tiež stabilný plyn, ktorý nie je ľahké reagovať s inými látkami. Často sa používa ako inertná atmosféra, ochranný plyn a chladiaci plyn v sklenených reaktoroch na zabezpečenie ochrany a kontroly reakčných podmienok.

 

dusík (N2)

• Vlastnosti: Dusík je jednou z najhojnejších zložiek vo vzduchu, takže je pomerne jednoduché ho získať a použiť. Jeho čistota môže tiež dosiahnuť vysokú úroveň správnym spracovaním a čistením, aby sa zabezpečila dobrá inertná atmosféra. V porovnaní s inými inertnými plynmi, ako je hélium, neón, argón a kryptón, sú náklady na dusík nižšie, čo z neho robí bežnú voľbu vo veľkých laboratórnych a priemyselných aplikáciách. Vo všeobecnosti je relatívne stabilný a pri väčšine chemických reakcií nedochádza k žiadnym zjavným interferenciám.
• Typ reakcie: V sklenenom reaktore možno použiť dusík na odstránenie kyslíka a vodnej pary zo vzduchu, aby sa vytvorilo prostredie bez kyslíka alebo hypoxie. To je užitočné na ochranu reakčných látok pred oxidáciou alebo hydrolýzou a na zlepšenie výťažku a selektivity pri niektorých organických syntézach a katalytických reakciách. Okrem toho môže byť dusík tiež použitý na riadenie reakčnej teploty a úpravu reakčnej rýchlosti chladením alebo zahrievaním.

 

Kryptón (Kr)

• Charakteristika: Kryptón je vzácny plyn, bezfarebný, bez zápachu a netoxický, s vysokou hustotou. Po vybití svieti žltozeleno. Obsahuje stopové množstvá v atmosfére a možno ho oddeliť od kvapalného vzduchu frakcionáciou. Žiarovka vstrekovaná kryptónom je veľmi jasný zdroj svetla, ktorý sa často používa na výrobu žiariviek.
• Typ reakcie: Kryptón je tiež stabilný plyn, ktorý sa nedá ľahko zúčastniť chemických reakcií. Používa sa hlavne na plnenie plynových výbojok, laserov a optických prístrojov.

 

xenón (Xe)

• Vlastnosti: Xenón je bezfarebný, bez zápachu a netoxický plyn s vysokou hustotou. Po vybití vyžaruje modré až zelené svetlo. Nachádza sa vo vzduchu (asi 0,0087 ml xenónu na 100 l vzduchu) a tiež v plyne horúcich prameňov. Od kvapalného vzduchu oddelené kryptónom.
• Typ reakcie: Xenón je tiež stabilný plyn, ktorý nie je ľahké reagovať s inými látkami. Je široko používaný v plynovej výbojke a laserovej technológii a môže byť použitý aj v lekárskom a vedeckom výskume.

 

radón (Rn)

• Charakteristika: Radón je bezfarebný toxický plyn bez zápachu s vysokou hustotou. Je to rádioaktívny plyn, ktorý sa zvyčajne vyskytuje v pôde, vode a vzduchu. Kvôli svojej rádioaktivite má krátky polčas rozpadu.
• Typ reakcie: Radón nie je vhodný na chemickú reakciu pre svoju nestabilitu a rádioaktivitu. Radón sa používa najmä na rádioterapiu a vedecký výskum.

Bezpečnostné problémy, ktorým je potrebné venovať pozornosť pri použití inertného plynu ako okolitého plynu sklenenej reakčnej kanvice.

 

1. Zabráňte príliš vysokej koncentrácii kyslíka: Hlavnou funkciou inertného plynu je odstraňovať kyslík zo vzduchu na ochranu reakčných látok. Ak je však použitý inertný plyn nedostatočný alebo uniká, koncentrácia kyslíka v reaktore sa môže zvýšiť. Vysoká koncentrácia kyslíka môže zvýšiť riziko výbuchu alebo požiaru. Preto by sme v procese prevádzky mali zabezpečiť dostatočný prísun inertného plynu a pravidelne kontrolovať a udržiavať systém prívodu plynu.

2. Tesniaci výkon a netesnosť: Je veľmi dôležité zabezpečiť dobrý tesniaci výkon oplášteného skleneného reaktora. Akýkoľvek únik môže viesť k strate inertného plynu a tým ovplyvniť reakčný proces. Pravidelne kontrolujte a udržiavajte tesniace zariadenie reakčnej kanvice, aby ste zabezpečili dobrý tesniaci výkon a včas opravili prípadné problémy s netesnosťou.

3. Odstránenie kyslíka a vetranie: Použitie inertného plynu vsklenený reaktorCieľom je odstrániť kyslík zo vzduchu. Pred použitím inertného plynu sa uistite, že vzduch z reaktora bol úplne odstránený, a vytvorte vhodný ventilačný systém, ktorý zabráni opätovnému vstupu kyslíka do reaktora. Počas prevádzky zabezpečte, aby ventilačné zariadenie fungovalo normálne, aby sa zloženie plynu v reakčnom prostredí udržalo stabilné.

4. Regulácia tlaku plynu: Prívod aj vypúšťanie inertného plynu musia kontrolovať tlak plynu. Príliš vysoký alebo príliš nízky tlak plynu môže viesť k bezpečnostným problémom alebo odchýlkam od reakčných podmienok. Na kontrolu tlaku inertného plynu používajte vhodné zariadenia na reguláciu tlaku a monitorovacie zariadenia a zabezpečte, aby bol vždy v príslušnom rozsahu.

5. Zabráňte hromadeniu inertného plynu: V procese používania inertného plynu je potrebné zabrániť hromadeniu inertného plynu v uzavretom priestore. Hromadenie inertného plynu môže viesť k nebezpečenstvu hypoxie a udusenia. Preto je v procese prevádzky potrebné zabezpečiť dostatočné vetranie a prúdenie vzduchu, aby sa zabránilo hromadeniu inertného plynu.

 

Akékoľvek ďalšie poznatky o laboratórnych chemických sklenených reaktoroch s vami radi komunikujemesales@achievechem.com