6.9. Газовые печи

В газовых печах источником энергии является природный газ или пропан. Такие печи в лабораториях применяют редко. Тем не менее они имеют свои достоинства, связанные прежде всего _с равномерным распределением тепла в нагреваемом объеме печи вследствие интенсивной циркуляции нафетых продуктов сгорания газа. Разъемная газовая печь (рис. 126, а) состоит из двух частей: корпуса 4 и крышки 3. На огнеупорном керами­ческом диске 6 с отверстиями размещают нагреваемый сосуд. Такие печи собирают из шамотного кирпича или блоков из ок­сида магния (см. разд. 1.2). Нижняя часть печи закреплена на подставке неподвижно, а верхняя может сниматься. Регулируя высоту диска 6 над пламенем горелки 5 и размер отверстий в нем, можно создать в печи температуру от 800 до 1200 °С. Крышка 3 имеет два отверстия: для выхода газов 1 и термопары 2.

Печь типа б обогревается пламенем паяльной горелки, на­правляемым, через отверстие 1 по касательной к нагреваемой поверхности. Продукты сгорания газа приходят в печи в вихре­вое движение, следуя по полусферическим углублениям 3 в стен­ке 2 печи. Температуру в такой печи можно довести до 1600 °С. Внутренний объем печи должен быть небольшим, рассчитанным на помещение одного тигля 4 из алунда (AI₂O₃) или диоксида циркония (Zr0₂).

Рис. 126. Разъемная (а) и высокотемпературная (б) газовые печи

Равномерная высокотемпературная зона об­разуется из-за горения газа на поверхности каналов. Известно, что сгорание газов при высоких температурах ускоряется любой поверхностью независимо от ее природы. Контроль за темпера­турой ведут при помощи термопары 5.

В качестве огнеупорного материала в рассмотренной печи применяют оксид магния MgO.

6.10. Сушильные шкафы

Сушильные шкафы - теплоизолированные металлические каме­ры круглой или прямоугольной формы с полками и герметич­ными дверками. Шкафы применяют для удаления жидкой фазы из порошкообразных веществ или со стенок вымытой посуды. Температуру внутри шкафа можно изменять от 50 до 350 °С с точностью ±5 °С. Сушильные шкафы принципиально не отли­чаются от воздушных термостатов (см. рис. 111). Почти все су­шильные шкафы имеют электрический обогрев и снабжены стержневыми терморегуляторами (см. разд. 5.9). Подвод внеш­него воздуха и удаление продуктов испарения происходит через специальные отверстия с регулирующими заслонками. Для ускорения процесса сушки и снижения его температуры приме­няют вакуум-сушильные шкафы, позволяющие поддерживать в рабочей камере вакуум 600 - 1200 Па.

Для высушивания небольших масс твердых веществ приме­няют трубчатые сушильные аппараты, получившие название сушильных пистолетов (рис. 127).

Рис. 127. Сушильный пистолет с твердым осушителем (а) и упрощенный (б)

Нагрев трубки 2, в которой на­ходится лодочка с высушиваемым веществом 3, осуществляется в пистолетах паром жидкости, кипящей в колбе 4 при опреде­ленной температуре (см. табл. 16). Пар конденсируется в обратном холодильнике 7 и жидкость возвращается в колбу 4, омывая трубку 2. Прибор, показанный на рис. 127, а, позволяет высу­живать вещества под вакуумом. Вакуумная система (см. разд. 10.8) присоединяется к пистолету через трубку б. Сосуд 5 содержит твердый осушитель для уменьшения давления пара во­ды.

При высушивании в токе инертного газа источник газа при­соединяют к трубке б, а для выхода газа открывают пробку трубки 2.

В приборе, показанном на рис. 127, б, высушивание можно производить как под вакуумом, так и при атмосферном давле­нии, когда кран трубки 6 открыт.