Mis on inertgaasi funktsioon klaasreaktoris?

Klaasreaktoron omamoodi keemialaboris tavaliselt kasutatav reaktsiooniseade, mida tavaliselt kasutatakse orgaanilises sünteesis, katalüütilises reaktsioonis, kõrge temperatuuri reaktsioonis ja nii edasi. Teatud spetsiifilistes reaktsioonitingimustes tuleb inertgaasi täita, et tekitada inertne atmosfäär, et kaitsta reaktsiooniaineid õhus oleva hapniku ja veeauru mõju eest, ning samal ajal saab reaktsioonitingimusi reguleerida nii. vältida tarbetuid kõrvalreaktsioone.

Orgaanilise sünteesi reaktsioon: Paljud orgaanilise sünteesi reaktsioonid tuleb läbi viia inertses atmosfääris, et vältida hapniku või niiskuse mõju reaktsiooniainetele. Näiteks hüdrogeenimisreaktsioonis on vaja kasutada redutseerijana vesinikku ja täita labori klaasreaktor inertgaasiga, et tagada hapniku väljajätmine reaktsiooni käigus, tagades nii reaktsiooni sujuva kulgemise.

Katalüütiline reaktsioon: Mõned katalüütilised reaktsioonid tuleb läbi viia hapnikuvabas või vähese hapnikusisaldusega keskkonnas, et tagada katalüsaatori aktiivsus. Inertgaasi laadimisega saab reaktsioonisüsteemis hapniku tõhusalt kõrvaldada, hapniku toksilist mõju katalüsaatorile vähendada ja reaktsiooni efektiivsust parandada.

Kõrge temperatuuri reaktsioon: Kõrge temperatuuriga reaktsioonitingimustes, nagu pürolüüs, kaltsineerimine ja muud reaktsiooniprotsessid, saab inertgaasi kasutada hapniku ja veeauru lahjendamiseks, reaktsioonisüsteemi hapniku osarõhu vähendamiseks, oksüdatsioonireaktsiooni võimaluse vähendamiseks ja reaktsiooni kaitsmiseks. oksüdatsiooni või hüdrolüüsi saadused.

 

Inertgaas viitab gaasiliigile, millel on väga stabiilsed keemilised omadused ja mida on raske teiste ainetega reageerida.

 

Heelium (He)

Omadused: Heelium on universumi kõige levinum gaas ja selle sisaldus Maa atmosfääris on väga väike. Heelium on üheaatomiline gaas, kõige kergem inertgaas, värvitu, lõhnatu, mittetoksiline ja väga madala tihedusega. Sellel on kõrge soojusjuhtivus ja elektrijuhtivus.

Reaktsiooni tüüp: Kuna see on väga stabiilne, ei osale see peaaegu üheski reaktsioonis ja seda kasutatakse peamiselt gaasikaitseks, lasertehnoloogiaks ja õhupallide täitmiseks.

 

neoon (neoon)

Funktsioonid: Neoon on värvitu, lõhnatu ja mittetoksiline gaas, mis on madala tihedusega haruldane gaas. See kiirgab tühjenemisel oranžikaspunast valgust ja seda kasutatakse laialdaselt neoonvalgustites.

Reaktsiooni tüüp: Neoon on samuti väga stabiilne gaas ja ei osale enamikes keemilistes reaktsioonides. Suure ionisatsioonienergia tõttu saab seda kasutada lahendustorude ja laserite tootmiseks.

 

Argoon (Ar)

• Omadused: Argoon on värvitu, lõhnatu ja mittetoksiline suure tihedusega gaas. See kiirgab tühjenemisel sinist valgust ning seda kasutatakse laialdaselt valgusallikas ja keevitamisel.
• Reaktsiooni tüüp: Argoon on ka stabiilne gaas, mida ei ole lihtne teiste ainetega reageerida. Seda kasutatakse sageli inertse atmosfääri, kaitsegaasina ja jahutusgaasina klaasreaktorites, et tagada kaitse ja reaktsioonitingimuste reguleerimine.

 

Lämmastik (N2)

• Omadused: Lämmastik on õhus üks enim leiduvaid komponente, mistõttu on seda suhteliselt lihtne hankida ja kasutada. Selle puhtus võib saavutada kõrge taseme ka korraliku töötlemise ja puhastamisega, et tagada hea inertse atmosfäär. Võrreldes teiste inertgaasidega, nagu heelium, neoon, argoon ja krüptoon, on lämmastiku hind madalam, mistõttu on see levinud valik suuremahulistes laboratoorsetes ja tööstuslikes rakendustes. Üldiselt on see suhteliselt stabiilne ja enamikus keemilistes reaktsioonides ei esine ilmseid häireid.
• Reaktsiooni tüüp: Klaasreaktoris saab lämmastikku kasutada hapniku ja veeauru eemaldamiseks õhust, et luua hapnikuvaba või hüpoksiaga keskkond. See aitab kaitsta reaktsiooniaineid oksüdatsiooni või hüdrolüüsi eest ning parandada saagist ja selektiivsust mõnes orgaanilises sünteesis ja katalüütilistes reaktsioonides. Lisaks saab lämmastikku kasutada ka reaktsiooni temperatuuri reguleerimiseks ja reaktsioonikiiruse reguleerimiseks jahutamise või kuumutamise teel.

 

Krüpton (kr)

• Omadused: Krüpton on haruldane gaas, värvitu, lõhnatu ja mittetoksiline, suure tihedusega. Tühjenemisel helendab see kollakasroheliselt. See sisaldab atmosfääris mikrokoguseid ja seda saab eraldada vedelast õhust fraktsioneerimise teel. Krüptooniga süstitud lambipirn on väga ere valgusallikas, mida kasutatakse sageli luminofoorlampide valmistamiseks.
• Reaktsiooni tüüp: Krüpton on ka stabiilne gaas, mida ei ole lihtne keemilistes reaktsioonides osaleda. Seda kasutatakse peamiselt gaaslahenduslampide, laserite ja optiliste instrumentide täitmiseks.

 

Ksenoon (Xe)

• Omadused: Ksenoon on värvitu, lõhnatu ja mittetoksiline suure tihedusega gaas. Tühjenemisel kiirgab see sinist rohelist valgust. Seda leidub õhus (umbes 0,0087 ml ksenooni 100 l õhu kohta) ja ka kuumaveeallikate gaasis. Eraldatud vedelast õhust krüptooniga.
• Reaktsiooni tüüp: Ksenoon on ka stabiilne gaas, mida ei ole lihtne teiste ainetega reageerida. Seda kasutatakse laialdaselt gaaslahenduslampides ja lasertehnoloogias ning seda saab kasutada ka meditsiinilistes ja teadusuuringutes.

 

Radoon (Rn)

• Omadused: Radoon on värvitu, lõhnatu ja mürgine suure tihedusega gaas. See on radioaktiivne gaas, mida tavaliselt leidub pinnases, vees ja õhus. Radioaktiivsuse tõttu on sellel lühike poolestusaeg.
• Reaktsiooni tüüp: Radoon ei sobi keemiliseks reaktsiooniks oma ebastabiilsuse ja radioaktiivsuse tõttu. Radooni kasutatakse peamiselt kiiritusravis ja teadusuuringutes.

Ohutusprobleemid, millele tuleks tähelepanu pöörata, kui kasutatakse klaasist reaktsioonikannu välisgaasina inertgaasi.

 

1. Vältige hapniku kontsentratsiooni liiga kõrget tõusu: Inertgaasi põhiülesanne on hapniku eemaldamine õhust, et kaitsta reaktsiooniaineid. Kui aga kasutatav inertgaas on ebapiisav või lekib, võib hapniku kontsentratsioon reaktoris tõusta. Kõrge hapnikusisaldus võib suurendada plahvatus- või tulekahjuohtu. Seetõttu peaksime töö käigus tagama piisava inertgaasi juurdevoolu ning regulaarselt kontrollima ja hooldama gaasivarustussüsteemi.

2. Tihendusvõime ja leke: Väga oluline on tagada mantliga klaasreaktori hea tihendusvõime. Igasugune leke võib viia inertgaasi kadumiseni, mõjutades seega reaktsiooniprotsessi. Kontrollige ja hooldage reaktsioonikeetja tihendusseadet regulaarselt, et tagada hea tihendus ja parandada õigeaegselt lekkeprobleeme.

3. Hapniku eemaldamine ja ventilatsioon: inertgaasi kasutamineklaasist reaktoreesmärk on hapniku eemaldamine õhust. Enne inertgaasi kasutamist veenduge, et õhk reaktorist on täielikult eemaldatud, ja rajage sobiv ventilatsioonisüsteem, et vältida hapniku uuesti reaktorisse sisenemist. Töötamise ajal tagage ventilatsiooniseadmete normaalne töö, et reaktsioonikeskkonna gaasi koostis oleks stabiilne.

4. Gaasi rõhu juhtimine: Nii inertgaasi tarnimine kui ka tühjendamine peavad kontrollima gaasirõhku. Liiga kõrge või liiga madal gaasirõhk võib põhjustada ohutusprobleeme või kõrvalekaldeid reaktsioonitingimustes. Kasutage inertgaasi rõhu reguleerimiseks sobivaid rõhureguleerimisseadmeid ja jälgimisseadmeid ning tagage, et see oleks alati sobivas vahemikus.

5. Vältida inertgaasi kogunemist: Inertgaasi kasutamise protsessis on vaja vältida inertgaasi kogunemist suletud ruumis. Inertgaasi kogunemine võib põhjustada hüpoksia ja lämbumise ohtu. Seetõttu on tööprotsessis vaja tagada piisav ventilatsioon ja õhuvool, et vältida inertgaasi kogunemist.

 

Kui teil on muid teadmisi laboratoorsete keemiliste klaasreaktorite kohta, saame teiega hea meelega suheldasales@achievechem.com