Рис- 85. Капельио-болыцом разрежении направление движения р*у™Ы* насос (раз-молекул газа, диффундирующих в пары ртути, меры " мм': определяется лишь соотношением парциальных чй~р?у?!!? г^иапил-давлений в месте их контакта, причем газ ЛЯР"А" тру<ша; з—

^ г „ оттянутый нонец для

непрерывно уходит вместе с быстро движущей- соединения с вваку-ся струей пара ртути. Таким образом, в этих J^SSi ™гау?™в условиях, при применении ловушки для паров н^юрньш1??"71 *~

рТуТИ, ОХЛаЖДаеМОЙ ЖИДКИМ ВОЗДУХОМ ИЛИ ртути; в°—"еето"

смесью твердой углекислоты с ацетоном и дущных^пузырьХ помещенной между насосом и прибором, теоре- Jf? ^^"Л, РТУ™; тически возможно достигнуть неограниченного етяОТТприсоедив°ния вакуума. Если же давление в форвакууме »акууМ-насос«. выше 0,1 мм, то насос работает, как пароструйный, и получаемое остаточное давление не может быть меньше давления пара ртути, т. е. порядка 0,001 мм. В действительности, как уже было

Глава VII. Перегонка

Вакуум-насосы, вакуум-манометры и маностаты

указано выше, при работающем ртутном насосе используются оба принципа.

При применении форвакуума от водоструйного насоса можно добиться с ртутным насосом разрежения от 0,02 до 0,05 мм.

На рис. 86 приведена схема одного из наиболее распространенных ртутных диффузионно-пароструйных насосов. Отдельные части насоса должны иметь следующие размеры: колба— диаметр 60—80 мм, высота 50—60 мм; вертикальная отводная трубка—диаметр 15 мм; сопло—диаметр 3 мм (сопло должно входить на 10 мм в суженную часть холодильника, оставляя

кольцевое пространство шириной 0,5 мм); холодильник— длина 150 мм; трубка для возврата ртути—длина 140 мм.

производительность насоса, но это обстоятельство часто не имеет большого значения в лабораторных условиях.

"Существует довольно много различных конструкций ртутных насосов, в которых наиболее интересны видоизменения формы колбы для ртути, позволяющие осуществлять сильное нагревание, применяя малое количество ртути (рис. 87).

Еще более эффективны двух- и трехступенчатые насосы. Насос, изображенный на рис. 86, также можно рассматривать как двухступенчатый: в широкой части сопла этого насоса имеются отверстия, которые играют роль первой ступени, где создается предварительное разрежение.

Очень удобны стальные ртутные диффузионно-пароструйные насосы, особенно двух- и трехступенчатые. Не говоря уже о безопасности в обращении, они допускают применение более энергичного нагревания, что значительно увеличивает скорость движения пара ртути. Поэтому такие насосы, в частности многоступенчатые, успешно работают с форвакуумом от водоструйного насоса. Они обладают очень большой производительностью.

Вместо ртути в такого рода насосах можно применять и другие жидкости, обладающие малым давлением пара. Как видно-из табл. 41, давление пара некоторых рекомендуемых для этой цели жидкостей значительно ниже, чем давление пара ртути.

Таблица 41

Темп. кип. при 1 мм

в °С

Давление пара некоторых жидкостей, применяемых в диффузионно-пароструйных насосах

Данление пара при 25° в мм рт. ст.

При слабом форвакууме важно иметь достаточно большую скорость перегонки ртути. Для этого боковые стенки колбы и вертикальной отводной трубки необходимо хорошо изолировать, а еще лучше, кроме того, применить электрический обогрев изоляции. Скорость перегонки должна быть такой, чтобы динамическое давление струи пара ртути превышало разность давлений в форвакууме и в эвакуируемой системе. При этом струя пара ртути по выходе из сопла имеет вид сплошного серого потока, который виден по всей длине прямой трубки холодильника. Скорость движения пара в сопле также увеличивается при уменьшении диаметра последнего. При этом, правда, уменьшается

1,22,0 •

127 149 164 181 211

(20°)

2,5 • 10 2,1 ? 10" 5,0 • 10""

Ртуть

«-Дибутилфталат. к-Диамилфталат. . 2-Додецилиафталин . н-Диоктилфталат

Тем не менее органические жидкости реже применяются для этой цели в лабораторной практике. Важнейшим их недостатком является то, что они легко поглощают пары органических веществ, вследствие чего быстро загрязняются и теряют свое преимущество перед ртутью. Кроме того, при длительном кипячении всегда наблюдается некоторое разложение вещества с образованием более легкокипящих продуктов. С этой точки зрения ртуть является наилучшей жидкостью для такого рода

144

Глава VII. Перегонка

Вакуум-насосы, вакуум-манометры и маностаты

145

насосов, так как она не поглощает газов и паров и устойчива к нагреванию.

Масляные диффузионно-пароструйные насосы (рис. 88) устроены несколько иначе, чем ртутные. У них, обычно, нет приспособления для водяного охлаждения, но имеется дефлегматор для отделения более летучих веществ.

1— колба; 2—отвод н высокому вакууму; 3—сопло; *— дефлегматор,) 5—отвод н форвакууму.

Для измерения разрежения в лаборатории чаще всего применяют ртутный укороченный вакуум-манометр (иначе, вакуум-метр), который представляет собой U-образную трубку с одним запаянным коленом