Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Воздушные бани
Воздушные бани — применяются для осторожного нагревания. Теплоносителем в этих банях является нагретый воздух. [2]
Воздушные бани употребляются главным образом для нагревания круглодонных колб. Простейший тип их — воронка Бабо, состоит из конусообразного кожуха из клепаного листового железа с вложенными в него керамиковыми трубками или лучше асбестовыми валиками и пластинкой на дне, загораживающей пламя. [3]
Воздушные бани применяются также в промышленности при отпуске сталей. В таких случаях, однако, обеспечивается не очень постоянная температура. Небольшой вентилятор внутри установки обеспечивает необходимую циркуляцию воздуха. [4]
Воздушные бани — бани, в которых теплоносителем является воздух, обладающий наименьшей теплопроводностью среди всех теплоносителей. Поэтому воздушную баню следует нагревать до более высоких температур при интенсивной циркуляции нагретого воздуха, чтобы передать нужное значение энергии нагреваемому объекту. Температуру в воздушных банях, как правило, не регулируют и используют их чаше всего для выпаривания растворов. [5]
Воздушные бани ( рис. 11) применяются для нагревания предметов в струе горячего воздуха. [6]
Водяные, песочные и воздушные бани ( рис. 14) применяют в тех случаях, когда необходимо избежать прямого обогрева сосудов, в которых протекают химические реакции. Бани бывают с газовым или с электрическим обогревом. [7]
Водяные, песочные и воздушные бани ( рис. 33) применяют в тех случаях, когда необходимо избежать прямого обогрева сосудов, в которых протекают химические реакции. Бани бывают с газовым и с электрическим обогревом. [8]
Водяные, песочные и воздушные бани ( рис. 14) применяют в тех случаях, когда необходимо избежать прямого обогрева сосудов, в которых протекают химические реакции. Бани бывают с газовым или с электрическим обогревом. [9]
Водяные, песчаные и воздушные бани ( рис. 29) применяют в тех случаях, когда необходимо избежать прямого обогрева сосудов, в которых протекают химические реакции. Бани бывают с газовым и с электрическим обогревом. [10]
Удобны воздушные бани с электрическим обогревом; схема такого прибора изображена выше на рис. 8 ( стр. [12]
Иногда для нагревания и выпаривания жидкостей используют воздушные бани . Наконец, при нагревании жидкостей в колбах вместо электрической плитки пользуются специальным нагревателем колб. [14]
Источник статьи: http://www.ngpedia.ru/id154669p1.html
6.1. Бани. Часть 2
Рис. 111. Воздушные бани: с воронкой Бабо (а), е коаксиальными цилиндрами (в), простая (в) и-Финкенсра (г). Нагреватель воздуха (д)
Воздушные бани — бани, в которых теплоносителем является воздух, обладающий наименьшей теплопроводностью среди всех теплоносителей. Поэтому воздушную баню следует нагревать до более высоких температур при интенсивной циркуляции нагретого воздуха, чтобы передать нужное значение энергии нагреваемому объекту. Температуру в воздушных банях, как правило, не регулируют и используют их чаще всего для выпаривания Растворов.
В воздушной бане с воронкой Бабо (рис. 111, а) воздух, надетый газовой горелкой 1, проходит через отверстия воронки Бабо 2, между асбестовыми пластинками 3. Нижняя жесткая Перфорированная железная перегородка 4, покрытая асбестом, защищает обогреваемый сосуд от открытого пламени горелки.
Воздушная баня, показанная на рис. 111, б, состоит из железных коаксиальных цилиндров 1, находящихся внутри железного корпуса 2 с двойными стенками, пространство между которыми заполнено теплоизоляцией. Многократное перемешивание циркулирующего воздуха приводит к выравниванию температур в его различных частях вокруг и внутри цилиндра 1.
Простейшая воздушная баня (рис. 111, в) позволяет поддер. живать температуру нагреваемого объекта 2 в зависимости от мощности электронагревателя 1 на уровне 110 — 150 o C.
Воздушная баня Финкенера (рис. 1ll, г) очень удобна для выпаривания растворов. Она состоит из железного ящика 2 с полыми стенками, заполненными асбестовой ватой или шамотной крошкой. В верхней части бани сделаны круглые отверстия (конфорки) для размещения химической посуды 1 с растворами. В нижней части корпуса вырезано отверстие для газовой горелки 4. В боковые прорези корпуса вставлены железные сетки 3, закрепленные в металлических рамках. Вдвигая и выдвигая рамки, можно регулировать температуру нагрева химической посуды 7.
Финкенер Рудольф Генрих (1834 — 1902) — немецкий химик-аналитик, директор Королевской аналитической лаборатории.
К воздушным баням можно отнести нагреватель воздуха для сушки посуды (рис. 111, д). Он представляет собой керамическую или кварцевую трубку 2, внутри которой расположена спираль 3 из нихромовой проволоки. Через трубку / подают простым бытовым вентилятором воздух, выходящий через трубку 4, держатель высушиваемой химической посуды. Через такой нагреватель воздух может проходить и без принудительного напора.
Источник статьи: http://www.himikatus.ru/art/htlab/61bani2.php
Воздушная баня в химии
6.1. Бани. Часть 2
Рис. 111. Воздушные бани: с воронкой Бабо (а), е коаксиальными цилиндрами (в), простая (в) и-Финкенсра (г). Нагреватель воздуха (д)
В воздушной бане с воронкой Бабо (рис. 111, а) воздух, надетый газовой горелкой 1, проходит через отверстия воронки Бабо 2, между асбестовыми пластинками 3. Нижняя жесткая Перфорированная железная перегородка 4, покрытая асбестом, защищает обогреваемый сосуд от открытого пламени горелки.
Воздушная баня, показанная на рис. 111, б, состоит из железных коаксиальных цилиндров 1, находящихся внутри железного корпуса 2 с двойными стенками, пространство между которыми заполнено теплоизоляцией. Многократное перемешивание циркулирующего воздуха приводит к выравниванию температур в его различных частях вокруг и внутри цилиндра 1.
Воздушная баня Финкенера (рис. 1ll, г) очень удобна для выпаривания растворов. Она состоит из железного ящика 2 с полыми стенками, заполненными асбестовой ватой или шамотной крошкой. В верхней части бани сделаны круглые отверстия (конфорки) для размещения химической посуды 1 с растворами. В нижней части корпуса вырезано отверстие для газовой горелки 4. В боковые прорези корпуса вставлены железные сетки 3, закрепленные в металлических рамках. Вдвигая и выдвигая рамки, можно регулировать температуру нагрева химической посуды 7.
К воздушным баням можно отнести нагреватель воздуха для сушки посуды (рис. 111, д). Он представляет собой керамическую или кварцевую трубку 2, внутри которой расположена спираль 3 из нихромовой проволоки. Через трубку / подают простым бытовым вентилятором воздух, выходящий через трубку 4, держатель высушиваемой химической посуды. Через такой нагреватель воздух может проходить и без принудительного напора.
Водяная, масляная и песочная баня в химической лаборатории
В лабораторной практике часто требуется термостатирование процессов, то есть проведение их при определенной температуре. Самые простые приборы для этого — лабораторные бани.
Лабораторная баня применяется для нагревания, охлаждения, выпаривания, кристаллизации, экстракции, инкубирования, термостатирования, для нагревания и перегонки легковоспламеняющихся жидкостей, для работы с биологическими тканями и образцами, для многих других целей. Особенностью бани является равномерный нагрев (иногда охлаждение) и контроль температуры с большей или меньшей точностью, в зависимости от конструкции прибора.
По виду средства теплопередачи бани
можно разделить на:
— водяные,
— паровые,
— масляные,
— песочные,
— воздушные.
Самыми распространенными являются водяные, масляные и песочные бани. Воздушные и паровые постепенно трансформировались в суховоздушные шкафы, термостаты и инкубаторы.
Еще лабораторные бани делятся на одноместные и многоместные, позволяющие одновременно работать с несколькими сосудами. При этом многоместные бани могут быть с одной общей ванной для проведения параллельных исследований в одинаковых условиях и с несколькими изолированными отделениями, в каждом из которых можно настроить индивидуальные параметры.
Водяные бани
Лабораторное оборудование водяная баня выигрывает простотой конструкции, доступностью среды теплопередачи, демократичной стоимостью, экологической безопасностью. Она способна нагревать сосуды с веществами от температуры окружающей среды до 100 °С при нормальном атмосферном давлении. Для равномерного и точного нагрева водяные бани оснащаются электронным контроллером температуры или термометром, мешалкой или роторным приводом для вращения самого сосуда.
Водяные бани в химической лаборатории используются и для перегонки легковоспламеняющихся жидкостей. Изготавливаются в корпусе из нержавеющей стали или прозрачном, для наблюдения за поведением вещества (образца) в процессе нагревания. Обычно оснащаются системой защиты от низкого уровня жидкости и приспособлениями для закрепления сосудов.
Масляные бани
Масляные бани более универсальны, так как обеспечивают нагрев до 250 °С. Иногда вместо масла используется парафин. Довольно часто конструкция масляной бани позволяет заменять масло водой.
Современные масляные бани оснащаются точным температурным регулятором, системой защиты от перегрева, двойным корпусом из нержавеющей стали для защиты персонала от ожогов и для снижения теплопотерь.
Песочные бани
Песчаная лабораторная баня применяется тогда, когда требуется 
широкий диапазон температур нагрева. Песчаная баня представляет собой большой лоток из нержавеющей стали с кварцевым песком, обладающим высокой тепловой инерцией, и несколькими термоэлементами. Сосуды помещаются в верхний, равномерно прогретый слой песка. Песочные бани применяются в стоматологии и металлургии, в химических лабораториях.
Достоинства песочной бани: безопасность, верхний предел нагревания до +400 °С и выше, равномерный и постепенный нагрев, простота обслуживания и небольшая стоимость.
Недостатком песочной бани является невысокая точность нагрева и равномерности нагрева. Кроме этого, каким бы мелким не был песок, он повреждает поверхность стеклянных сосудов, отрицательно влияя на их прочность.
Промышленность выпускает огромный ассортимент лабораторных бань, различающихся по сложности, размеру, доступной температуре нагрева, точности контроля температуры, стоимости и оснащенности дополнительными приспособлениями (дисплеем, защитным выключением, штативом и подставкой, крышкой и т.д.). В нашем магазине представлены высококачественные водяные лабораторные бани, в том числе бани с плиткой или без электрической плитки, а также используемые и в качестве песочных бань. Имеются и масляные лабораторные бани, купить которые можно по доступным ценам, с доставкой по Москве и Московской области.
НАГРЕВАНИЕ И ОХЛАЖДЕНИЕ. Бани
В лаборатории органического синтеза большинство операций проводятся при температурах, отличающихся от комнатной температуры. Многие процессы проводят при нагревании (химические реакции, растворение, перегонка и т.д.), а некоторые при охлаждении (кристаллизация, экзотермические, плохо контролируемые химические реакции и т.д.).
В зависимости от теплоносителя бани делят на жидкостные, жидкосолевые, жидкометаллические, воздушные, паровые и песочные.
Бани применяют для нагрева сосудов, когда требуется создать вокруг нагреваемого объекта равномерное температурное поле и избежать использование открытого пламени или раскаленной электрической спирали.
Нагреватели. нагревательные бани
Большинство химических реакций при комнатной температуре протекают весьма медленно. Чтобы увеличить скорость таких реакций, повышают температуру. По закону Вант-Гоффа скорость любой химической реакции увеличивается в 2-4 раза при повышении температуры на каждые 10 о С. Повышение скорости химических реакций при нагревании связано с увеличением числа столкновений реагирующих молекул в единицу времени и с увеличением числа активных молекул, т.е. таких молекул, которые по сравнению с другими обладают повышенным запасом энергии. В качестве теплопроводящей среды в нагревательных банях применяют воздух, воду, расплавы солей, песок, органические жидкости (глицерин, масло) или металлические сплавы.
Водяные бани
Водяные бани используют для нагревания до температуры, не превышающей 100 о С. Вследствие незначительной тепловой инерции они позволяют очень точно поддерживать заданную температуру. Воду в бане нагревают до кипения и поддерживают в таком состоянии до завершения процесса. При работе с водяной баней необходимо следить за тем, чтобы в ней всегда была вода. Водяные бани не используются при работе с абсолютными растворителями и в тех случаях, когда присутствие водяных паров нежелательно по условиям эксперимента.
| ВНИМАНИЕ. Водяные бани запрещено использовать при работе с металлическим натрием и калием, а также с другими веществами, бурно реагирующими с водой |
Паровые бани
Для нагревания до температуры 100 о С иногда применяют паровые бани. Обычно паровая баня представляет собой сосуд, снабженный трубкой для подводки водяного пара и коленом для стока конденсата (рис 54). Это колено одновременно является гидравлическим затвором, препятствующим выходу пара. Под колено паровой бани нужно ставить какую-нибудь посуду, в которую будет стекать конденсат. Перед пуском пара рекомендуется в колено налить воды. Колбу, которая должна обогреваться паром, укрепляют на паровой бане таким образом, чтобы из нее выглядывало только горлышко сосуда. Паровую баню закрывают круглым куском жести с круглым вырезом по радиусу, позволяющим надевать эту крышку на горло колбы. Работающую баню помещают в вытяжной шкаф. Пар для обогрева можно брать из общего паропровода, если он имеется в лаборатории, или же получать его в паровике.
 |
Рисунок 54. – Паровая баня
Масляные и парафиновые бани
Масляные и парафиновые бани используют для нагревания до 250 о С, при более высоких температурах они начинают дымить, поэтому работа с ними проводится в вытяжном шкафу. Эти бани обладают относительно большой тепловой инерцией. Баню до половины наполняют минеральными маслами, получаемыми из нефти, и нагреваемый сосуд помещают в баню таким образом, чтобы уровни вещества в сосуде и масла совпали. Максимальная температура, достигаемая с помощью таких бань, зависит от вида применяемого масла, и должна быть на 50 о С меньше температуры вспышки масла. Контроль температуры обязательно проводить с помощью контактного термометра.
Применяемое масло должно быть чистым, сухим, без инородных предметов.
| ОПАСНО. Необходимо следить, чтобы в горячие масляные бани не попадала вода, т.к. это может привести к сильному вспениванию, разбрызгиванию масла и пожару. |
Для предотвращения попадания воды, конденсирующей на поверхности, обратные холодильники должны иметь около нижнего конца манжету из фильтровальной бумаги.
| ОПАСНО. При длительном нагревании до высокой температуры масло в бане может вспыхнуть. Вспыхнувшее масло нельзя тушить ни водой, ни песком. Следует накрывать баню листом асбеста или использовать огнетушитель. |
После работы сразу же следует осторожно обтирать тряпкой, бумагой поверхность колбы, удаляя еще горячее масло.
Гликолевые бани
Часто для нагревания сосуда до температуры 150-200 0 С используют гликолевые бани, в которых в качестве теплоносителей применяют этиленгликоль, диэтиленгликоль, полиэтиленкликоль. Такие бани оказываются очень удобными. Попадание в такую баню воды не представляет опасности, а остающийся на поверхности колбы гликоль легко смывается водой. Однако при высоких температурах они тоже дымят, как и масляные бани, потому с ними следует работать только в вытяжном шкафу.
Металлические бани
Для достижения температур выше 100 0 С очень часто применяются бани из легкоплавких сплавов (металлические бани) – сплав Вуда или сплав Розе.
Сплав Вуда — тяжелый, легкоплавкий сплав, изобретенный в 1860 году Б.Вудом. Температура плавления 65,5 °C, плотность 9720 кг/м³. Состав: Олово — 12,5 %; Свинец — 25 %; Висмут — 50 %; Кадмий — 12,5 %.
Сплав Розе назван в честь немецкого химика Валентина Розе Старшего. Температура плавления +94 °C. Состав: Олово 25 %; Свинец 25 % ; Висмут 50 %. Сплав Розе похож на Сплав Вуда, но отличается от него меньшей токсичностью, так как не содержит кадмия.
Эти сплавы обладают высокой теплопроводностью и позволяют осуществлять быстрый и равномерный обогрев. Их существенными недостатками является высокая цена и при больших размерах бани большая масса при больших размерах бани.
Солевые бани
Для нагревания до температуры выше 100 о С можно пользоваться солевыми банями, в которых теплоносителями служат растворы минеральных солей. Как известно, температура кипения растворов солей зависит от природы соли и концентрации раствора. Это дает возможность пользоваться различными степенями нагревания. Солевой раствор можно поместить в обычную водяную баню, при необходимости ее оборудуют приспособлениями для поддерживания постоянного уровня жидкости и постоянной температуры.
Песочные бани
Для осторожного нагревания до высокой температуры или для осторожного прокаливания используют песочные бани. Для этого берут мелкий песок и помещают его в металлическую чашку, насыпая так, чтобы получилась пирамидка. В середину пирамидки устанавливают сосуд, погружая в песок так, чтобы он не касался дна чашки. Температуру нагрева контролируют контактным термометром. Песок для бани должен быть чистым, без механических включений, прокаленным, чтобы сгорели все органические примеси. Песочные бани обладают очень большой тепловой инерцией и с трудом позволяют регулировать температуру. Кроме того, частый контакт стеклянной посуды с песком может приводить к появлению не всегда заметных трещин, что впоследствии, например, при использовании колбы для работы в вакууме, может приводить к взрыву. Поэтому, по возможности, песочные бани следует заменять другими типами нагревательных бань.
Воздушные бани
Из всех теплопроводящих сред, используемых в банях, воздух обладает наименьшей теплопроводностью. Как правило, теплопроводность газов примерно в 20 раз меньше теплопроводности жидкостей, которая в свою очередь примерно в 1000 раз меньше теплопроводности металлов.
Таким образом, переход тепла от газа (например, от горячего воздуха) относительно мал. В случае применения воздушной бани для передачи больших количеств тепла, вероятна опасность перегрева в местах, от которых тепло не отводится внутрь сосуда достаточно быстро (например, в местах, которые не смачиваются кипящей жидкостью). По этой причине воздушные бани не очень пригодны, например, при перегонке больших объемов.
Источник статьи: http://dom-srub-banya.ru/vozdushnaya-banya-v-himii/
