Электрлі қыздыру құрылғылары

Электрлі қыздыру құрылғылары газ жүйесі тартылмаған зертханаларда маңызды қолданысқа ие. Сонымен бірге қыздыру қажет болғанда, бірақ газды жанарғыны қолдануға болмайтын жағдайда электрлі құрылғылар қолданылады. Мыс: тез ұшатын және тез буланатын органикалық еріткіштерді айдаған кезде қолданылады.

Зертханалық электрлі қыздыру құрылғыларын реостат арқылы қосып және оның көмегімен қыздыру температурасын реттеуге болады. Сонымен бірге электрқыздыру құрылғыларының 2 жанасу нүктесі болады. Электрлі қыздыру құрылғыларының ішінде плиталар, пештер, моншалар, кептіргіш шкафтар және т.б. кең қолданылады.

Электрлі плиталар - әр түрлі көлемде, дөңгелек немесе тікбұрышты пішінде, ашық немесе жабық бетті (спиральді) болып келеді.

Плита спиралін жауып тұратын пластинка металлды, асбестті немесе талькті – шамотты болады. Асбестті және талькті – шамотты плиткалар химиялық реагенттер әсеріне шыдамды, өте ыңғайлы. Асбестті қыздырғыш беті бар плиталарда «борттары» болады, олардан асбестті бетке құм салып, құм моншасын жасауға болады.

Ашық спиральді плиталардың тиімділігі оған қыздырылатын заттардың түсіп кету қаупі болмаған жағдайда қолданады. Мұндай плиталардың тиімділігі олар жанып кеткен жағдайда оны жөндеу жеңіл.

Әдетте плиталарды 127 В немесе 220 В кернеуге арнап жасайтынын еске ұстау керек. Сондықтан зертханадағы электр жүйесінің вольтажына сәйкес келетінін қолдану керек. Егер электрлі қыздыру құрылғысында үш штеккер болса, онда оны арнайы вилькасы мен 3 глильзасы бар электршнур көмегімен жүйеге қосады. Гильзаның біреуінде «0» деген белгі немесе қара сызық болып немесе гильзаның түсі басқалардан ерекше, мысалы: қоңыр болса, онда мұндай құрылғының 3 қыздыру деңгейі болуы мүмкін:

1. Минимальді қыздыру үшін белгісі бар гильзаны ортаңғы штеккерге, ал қалғандарының біреуін сол штеккерге қояды.

2. Ортаңғы қыздыруға жету үшін белгісі бар гильзаны оң штеккерге, ал қалғандарының біреуін – сол немесе ортаңғы штеккерге қояды.

3. Максимальді қыздыруға қою үшін белгісі бар гилбзаны оң штеккерге, ал қалған басқаларын – сол немесе басқа штеккерге қояды.

37- сурет. Электрлі плиталар

Су моншалары. Электрлі су моншаларының сыртқы түрі газбен қыздырылатын қарапайым моншаға ұқсас. Бірақ олардың басқа пішіндегі түрлері де бар. Моншалар өртке қауіпті заттармен жұмыс істегенде өте тиімді. Оларды реостат арқылы жүйеге қосып, қыздыру температурасын реттеуге болады. Моншалар сонымен қатар арнайы термореттегіштермен жабдықталған болуы мүмкін. Егер электрлі су моншасы сумен автоматты түрде қамтылса, онда моншадағы су деңгейін мұқият бақылау керек. Өйткені сусыз қыздыру моншаның бүлінуіне әкеледі. Су моншасының бірін-бірі жауып тұратын сақиналы қақпағы болады. Оған шетіне 2-3 см қалғанға дейін су құйылады, дөңгелек түпті колбаның түбі суға тиіп тұратындай етіп, (1,5-2 см) бекітіледі. Колбаны ыдысқа салғанда артық сақиналарды алып тастайды.

38-сурет. Электрлі су моншалары

Құм моншасы. Электрлі құм моншалары – пішіні борты бар плиткаларға ұқсас, 100 °С – тан жоғары температурадан асатын әр түрлі заттарды қыздыруға арналған құрылғы. Бұл моншадағы қыздырғыш құралы болып ұсақталған, таза құм саналады. Кварцты құмды тартпалы шкафта балқыту арқылы тазалайды. Құм моншасын құм борт шетінен төгілмейтіндей етіп толтырады. Зат салынған ыдысты ол ыдыс моншасының артықшылығы: ол қыздырудың салыстырмалы тұрақты температурасын ұстап тұруға мүмкіндік береді. Кемшілігі: 400 ºС-тан артық жоғары температурада қызбайды және құм газ көмегімен қыздыруға қарағанда өте жай қыздырылады.

Ауалы моншалар.Электрлі ауалы моншалар қайнау температуралары 100 С-тан жоғары сұйықтарды қыздыруға арналған. Қыздыру ортасы берілген жағдайда ауа болып табылады. Электрлі ауа моншасында қыздырған кездегі максимальді температура шамамен 205 °С болады.

39 сурет.

Колба қыздырғыштар. Ол зертханада дөңгелек түпті колбаны қыздыру үшін қолданылады. Олар кәдімгі дөңгелек плиталардан биік және конус тәрізді ортасынан ойысталып келеді. Конустың бетінде әдетте керамиканы түгел алып жататын қыздыру спиралі орналасқан.

Ыстық сүзуге арналған құйғыштар. Электрлі қыздырғышы бар құйғыштар от қауіпті еріткіштермен жұмыс істеген жағдайда өте тиімді.

40 сурет

Муфельді пештер. Электрлі муфельді пештер жоғары температураға дейін қыздыру қажет болған жағдайда және ерітіп, балқытқанда қолданылады.

Пеш – шамоттан жасалған муфель немесе басқа отқа төзімді материалдан жасалып, сыртынан қыздыру сымымен оралған және металл корпусқа салынып, бекітілген құрылғы. Корпус қабырғасы мен муфель арасындағы кеңістік жылуоқшаулағыш материалмен толтырылған. Пеш бақылау үшін қойылған терезесі бар (шағын қуыс) керамикалық есікпен жабылады. Пештің астыңғы бөлігі әрқашан горизонтальді. Муфельдің астыңғы жағына реостат қойылған. Реостатты қозғау тұтқасы сыртқа шығып тұрады. Жаңа үлгідегі пештерде автоматты реттеуіш пен сигналдық шамдар бар. Мысалы: жасыл - шампеш қосылды деген белгіні, қызыл – белгіленген температура шамасынан асып қызған деген белгіні білдіреді. Реттегіш болмаған жағдайда пешке мысалы: биметаллды термореттеуіш жалғауға болады.

Муфельді пештерде әдетте температураны 1000 – 1200 С-қа, ал арнайы мақсаттағы муфельді пештерде одан да жоғары температураға дейін қыздыруға болады.

Муфельді пештердің артқы қабырғасында термобулар енгізуге арналған тесік болады. Ол муфельді пешті кез келген жерде температураны тексеруге мүмкіндік береді.

Пешті реостат тұтқасын біртіндеп қозғай отырып, қосу қажет. Егер пешті бірден іске қосса, ол жанып кетуі мүмкін. Пештің астына асбесттің қалың бетін немесе асбоцементті плитка немесе кірпіш шамот қою керек. Жұмыс кезінде пеш іске қосылып тұрса, оның есігінің жабық болуын қадағалау қажет. Муфельді пештер әсіресе платиналы тигельдерді балқытуға өте ыңғайлы.

Электршамдарымен қыздыру. Қыздыруды онша қатты емес, ептеп жүргізу үшін қарапайым электр шамдарын қолданады. Электршамдармен қыздыру қауіпсіз, сондықтан оны өте қауіпті заттармен жұмыс кезінде қолдануға болады. Қыздыру құрылғысын саздан немесе қатты конус ыдыстан жасап, оған электрлі шамды бекітеді. Зертханалық сараманда қатты заттарды сусыздандырып, сұйықтарды буландырып, қыздыру үшін инфрақызыл сәулелендіргіштер қолдану өртке қауіпті заттармен жұмыс істегенде өте тиімді. Қыздыру деңгейін қыздырылатын зат немесе құрылғының сәулелендіргіштен арақашықтық ұзындығы бойынша реттейді. Қыздыру үшін қуаттылығы 250 – 500 вт болатын сәулелендіргіштер қолданылады.

41- сурет

Қабырғалы электрлі су қыздырғыштар. Қабырғалы су қыздырғыштарды әдетте су жүйесімен жабдықталған раковина маңына орнатады. Суқыздырғышты жүйеге барлық электрлі қыздыру құрылғысы сияқты қосады. Су температурасын құрылғының қыздыру түтікшесі арқылы өткен су жылдамдығы арқылы реттейді.

Электрлі құрылғылармен жұмыс істеген кезде мыналарды ескеру қажет:

1. Құрылғыны оның вольтажына сәйкес келетін вольтажы бар жүйеге қосу керек.

2. Қажет емес уақытта құрылғыны қоспау керек.

3. Құрылғыға қышқыл немесе тұздар, сілтілер және т.б. заттар ерітінділерін құюға, тамызуға болмайды.

4. Электрліқыздыру құрылғыларын ағаштан жасалған үстел бетіне қоюға болмайды, тек жылуоқшаулағыш қабатқа (асбест, шамот және т.б.) қою керек.

5. Прибор тазалығына көңіл аударып, құрылғыны іске қосар алдында оның ішінде нәрселердің жоқ екеніне көз жеткізу керек.

6. Пешті реостат тұтқасы «0»- ге келтірілген жағдайда ғана қосады.

7. Реостат тұтқасын пешті жүйеге қосқаннан соң бірден қозғауға болмайды. Алдымен пеш біртіндеп қызып, сонан соң жоғарылата қозғайды.

42 - сурет

Газды қыздыру құрылғылары. Газды жанарғылар– зертханада кең қолданылады. Олардың Бунзен және Теклю газ жанарғысы деп аталатын екі түрі бар.Сонымен бірге Меккер газ жанарғысы да жиі қолданылады. Газды жанарғылар күйелі жарқыраған жалынмен («суық») және жарқырамайтын жалынмен де («ыстық») жанады. Газ жанарғының төменгі бүйір бөлігінен келіп, жанарғыға газ шүмегін ашқаннан кейін ғана келеді. Бунзен жанарғысында оның төменгі бүйір бөлігінен жоғарылау жерде ауа келіп тұруын қамтамассыз ететін 2 тесік қуыс болады. Ауа еркін, жеткілікті келіп тұрса, жарқырамайтын көгілдір жалынмен, ал ауа аз келсе, күйеленіп жанады.

Бунзен жанарғысының 2 типі болады: 1) ауа ағынын реттегіші бар және реттегіші жоқ жанарғылар. Реттегіші бар Бунзен жанарғысында реттеуіш гильза болады. Оны бұрау немесе мүлде жабу арқылы ауа ағынын бақылап, күйелі жалынды, ал гильзаны ашу арқылы әр түрлі көлемдегі ішкі конусты жарқырамайтын жалынды алуға болады.

43 - сурет

Теклю жанарғысы – тағаннан және тағанға бекітілген түтіктен тұрады. Таған жанарғыны ұстап тұрады. Оның бүйірінде газ келетін түтік орналасқан. Ол резеңке түтік арқылы газ шүмегімен жалғасады. Қарсы жағында жанарғыға келетін газды реттейтін винт бар. Винтті бірте-бітре ашып, газды көп немесе аз жіберуге болады. Жанарғы түтігінің төменгі бөлігінде бұранда ойығы болады, сол арқылы түтік тағанға бекітіледі. Түтіктің осы төменгі бөлігінде реттегіш сақина бұралған. Жанарға түтігінің ортасы кеңейген, жуандау болады. Кеңейген бөлімнің төменгі жағы тесіктері бар пластинкамен жабылады. Ол тесіктер арқылы жанарғы түтігіне ауа кіреді және кең бөлікте төменнен келетін газбен араласады. Түтіктің кеңейген бөлігін ауа мен газды аралсатырғыш деп атайды. Жанарғыға келетін ауа сақина арқылы реттеледі. Реттегіш сақина араластырғыштың тесіктерін тығыз жапқан кезде, жанарғыға ауаның келуі тоқтатылады. Сақинаны сыртқа қарай бұрау арқылы ауаның ішке енуін реттейді.

Жанарғыны жағу үшін, резеңке түтіктің бір ұшын газ шүмегіне, екінші ұшын жанарғы тағанының газ жүретін түтігіне кигізу керек. Газдың келуін реттейтін винтті бастапқы күйінен бір-екі айналдырып бұрайды. Ауа келуін реттейтін сақинаны ақырына дейін бұрап жабады да, газ жібергеннен кейін қайта ашып реттейді. Сонан соң шырпыны жағып, газ шүмегін ашады да, жанаған шырпыны жанарғының бүйір жағынан аузына апарады. Ауа реттегішті жалын түссізденгенше ашып қою керек. Газ жанарғысын сөндіру үшін, газ келетін шүмекті жабады. Газды пайдаланбағанда шүмек әрдайым жабық тұруы керек.

Әр жаңа жанарғыны тексеріп отыру керек. Әсіресе жанарғының газ жібермеу мүмкіндігін қадағалау маңызды. Ол үшін жанарғыны газ кранымен жалғап, жағып қарап, газ жүруін реттейтін винттің жұмысын тексереді. Реттеуіш винттің маңында шырпы жағып, тексеріп, ол газды жіберіп тұрса, мұндай жанарғыны жұмысқа қолдануға болмайды. Жанып тұрған жанарғы тұсынан газ иісі білінсе, сол уақытта бірден оның дұрыс жұмыс жасайтынын тексеру керек. Егер жанарғының резина түтігінің жарамсыздығы анықталса, жанарғыны сөндіріп, түтікті ауыстырады.

Колба немесе басқа да ыдыстарды жеңіл қыздыру керек болған жағдайда сақиналы газды жанарғыларды қолданған тиімді. Ол муфтамен жабдықталған және оны штативке бекітуге болады. Муфтаның болуы жанарғыны қыздыру деңгейін реттей отырып, жоғары не төмен қозғауға мүмкіндік береді. Жалын шамасын жанарғының резина түтіктен жалғасқан жері маңындағы кран арқылы реттейді.

Сұйықты жанарғылар. Спиртті жанарғылар әр түрлі болып келеді. Солардың ішінде шыныдан жасалған спиртті жанарғылар жиі кездеседі. Бұл жанарғының түрі күшті жалын бермейді. Тағы бір кең таралған – металлды сприт жанарғысы да қолданылады. Олар резервуарлы немесе жанарғының төменгі бөлігіне орнатылған резервуарлы болып келеді.

Спиртшам –спирт құятын резервуардан, дискісі бар метелл түтікке орнатылған білтеден және қақпақтан тұрады. Резервуардағы спирт жанып кетпеуі үшін, оның тесігін дискінің тығыз жауып тұратынын қадағалау керек. Спиртшамды жұмысқа мына ретпен дайындайды: құйғыш арқылы резервуарға спирт құяды (көлемі 2/3- тен асырмай); түтікке мақта-мата жіптерінен білте кигізеді. Металлды спирт жанарғысында төменгі бүйір түтік бойына бірнеше мыс сымы салынады. Осы сым топшамасымен спирт реттеуіш винт маңында орналасқан тесікке қарай келеді.

Жанарғыны жаққан кезде оның төменгі бөлігінде орналасқан сақина тәрізді белдеушеге аздаған спирт құйып, оны жағады. Жанарғы қызған кезде, спирті бар ьбаллон шермегі ашылады. Жанарғы бүйіріндегі винт арқылы жалын реттеліп отырады. Бұл жанарғы спиртшамға қарағанда жоғары температураны береді.

Бензинді немесе керосинді жанарғылар.Спиртті жанарғылар өте үлкен температурадағы жалын бермейді. Сондықтан газ жүйесі жоқ зертханаларда бензинді немесе керосинді жанарғылар кең қолданылады. Олар әр түрлі болғанымен, олармен жұмыс істеу принципі бірдей. Барлық жанарғыларда спирт немесе бензин құюға арналған сақина тәрізді белдеуше болады. Жанарғы жеткілікті қызған кезде, бензин немесе керосинге берілетін ауа сорылады.

Жанарғыны сөндіру үшін баллоннан барлық ауаны шығарып, клапанды ашады және бензин мен керосин буы шығатын винтті жауып, резервуардан ауаны шығарады.

Термометр - дененің температурасын өлшеуге арналған құрал дененің, заттың, ауаның температурасын өлшеуге арналған аспап. Термометрді ойлап тапқан адам ретінде Галилео Галилейді атайды. Оның өз қолымен жазған еңбектерінде термометрдің нақты сипаттамасы жоқ, бірақ оның шәкірттері Нелли мен Вивиани Галилейдің 1597 жылы термоброскопқа ұқсас бір нәрсе жасап шығарғанын байқаған. Галилей бұл кездері өзі жасап шығарған аспапқа ұқсайтын құралдың сипаттамасы кездесетін Герон Александрийскидің еңбектерін зерттеп жүрген еді, бірақ ол денелердің температурасын өлшеу үшін емес, судың температурасын жылыту арқылы көтеру үшін арналған еді. Термоскоптың құрылысы трубкаға жабыстырылған шыныдан жасалған шариктен тұрды. Шарикті аздап қыздырып, трубканың соңын су құйылған ыдысқа сүңгітеді. Аздаған уақыттан кейін шариктің ішіндегі ауасалқындайды, оның қысымы төмендеп, су атмосфералық қысымның нәтижесінде трубка бойымен жоғары көтеріледі. Одан кейін біраз уақыт өткен соң, шариктің ішіндегі ауаның температурасы төмендеп, судың деңгейі түсе бастайды. Термоскоптың көмегімен тек дененің жылу деңгейін ғана білуге болатын еді, температураның сандық мәнін білу мүмкін емес еді, өйткені шкала жоқ еді. Оған қоса, судың деңгейі тек дененің температурасынан ғана емес, атмосфералық қысымға да байланысты еді. 1657 жылдары Галилейдің термоскопын флоренциялық ғалымдар жетілдірді. Олар аспапқа шкала орнатып, шариктағы және трубкадағы суды алып тастады. Бұл тек сапалық жағынан емес, сандық жағынан денелердің температурасын салыстыруға сүмкіндік берді. Осының нәтижесінде аспап мүлдем өзгеріп сала берді: термоскопты шаригімен төмен қаратып, трубкаға судың орнына спирт құйылды және ыдысты алып тастады. Бұл аспаптың қызметі денелердің кеңеюіне негізделді, «үнемі» сақталып тұратын нүктелер ретінде жазғы ең ыстық температура мен қысқы ең суық температура алынды. Термометрды ойлап табушылардың қатарында лорд Бэкон, Роберт Фладд, Санкториус, Скарпи, Корнелио Дреббельдің есімдері де аталады және Галилеймен жақсы қатынаста болған Порте мен Соломон де Каус та бар. Бұл барлық термометрлар құрылғы ішіндегі ауа мен суға байланысты еді. Олар температура мен атмосфералық қысымға байланысты өз көрсеткіштерін өзгертіп отырды. Бұдан кейін де біраз италия және франция ғалымдары термометрді дамытты. Ал термометрді қазіргі түріне 1723 жылы Фаренгейт келтірді және оны қалай істейтінін суреттеп берді. Басында ол да өз трубкаларын спиртпен толтырды, сосын барып сынапқа көшті. Өзінің шкаласында нөл деп ол қар мен нашатыр немесе ас тұзымен араласқандағы температураны алды. Ал судың қатуының бастауы деп 32° градусты, ал сау адамның денесінің температурасы ретінде ол 96° алды. Сосын ол судың қайнау температурасын анықтады, ол 212° тең болды. Мұздың еруі мен судың қайнау температурасын 1742 жылы Цельсий нақтылап көрсетті, бірақ басында ол 0°-ты қайнау, ал 100°-ты қату температурасы ретінде көрсетті сосын Штремердің кеңесі бойынша оларды керісінше орналастырды. Фаренгейттің термометрлары жасалуы бойынша әдемі істелінген, бірақ Цельсийдің жасаған термометрлары ыңғайлырақ болды. Реомюрдің 1736 жылы жасаған жұмыстары Фаренгейттің жасағандарынан бір қадам артта тұрғандай болды. Реомюрдіңтермометрі үлкен, қолдануға ыңғайсыз, ал оның шкалалары нақты температураны көрсете алмады. 1848 жылы ағылшын ғалымы Уильям Томпсон (лорд Кельвин) температуралардың абсолютті шкаласын жасауға болатынын дәлелдеді, бұл жағдайда нөл, судың құрамына немесе термометрді толтырып тұрған сұйықтыққа еш қатысы болмайды. «Кельвин шкаласында» есептеу нүктесі ретінде абсолют нөл ұғымы алынды. Оның мәні: -273,15°С-қа тең. Бұл температурада молекулалардың жылулық қозғалысы тоқтайды, өз кезегінде денелердің бұдан әрі салқындауы мүмкін емес. Қазір термометрлардың көп түрі бар:

Сұйық заттар арқылы жұмыс істейтін термометрлар – сыртқы температураның өзгеруіне байланысты термометрдың ішіне құйылған сұйықтықтың көлемінің өзгеруіне негізделген.

Электрлі термометрлар – бұл термометрлердің жұмыс істеу принципі сыртқы температура өзгергенде өткізгіште пайда болатын қарсылыққа байланысты.

Механикалық термометр – бұл термометрлардың жұмыс істеу принципі жоғарыда айтып өткен термометрлар сияқты, тек бір айырмашылығы мұнда датчик орнына металды спираль немесе биметалдан жасалған лента қолданылады.

Инфрақызыл термометрлар – инфрақызыл термометрлер денеге жанаспай-ақ температураны анықтай алады. Дамыған елдерде сынапты термометрларды медициналық деңгейді былай қойғанда, үй жағдайында да қолданбайды. Инфрақызыл термометрлардың мүмкіндіктері өте зор:

• Қолдануда қауіпсіз

• Барынша нақты нәтиже көрсетеді

Дата добавления: 2015-07-15