قارورة شلينك

قارورة شلينك ، أو أنبوب شلينك ، هي وعاء تفاعل يُستخدم عادةً في الكيمياء الحساسة للهواء ، وقد اخترعها فيلهلم شلينك . تحتوي على ذراع جانبي مزود بصنبور من مادة PTFE أو الزجاج المطحون ، مما يسمح بتفريغ الوعاء أو ملئه بالغازات (عادةً غازات خاملة مثل النيتروجين أو الأرجون ). غالبًا ما تُوصل هذه القوارير بخطوط شلينك ، مما يُسهّل إجراء كلتا العمليتين.

تُصنع قوارير شلينك وأنابيب شلينك، مثل معظم الأدوات الزجاجية المختبرية ، من زجاج البوروسيليكات .

قوارير شلينك ذات قاع مستدير، بينما أنابيب شلينك مستطيلة. يمكن شراؤها جاهزة من موردي المختبرات أو صنعها من قوارير ذات قاع مستدير أو أنابيب زجاجية بواسطة نافخ زجاج ماهر .

إفراغ قارورة شلينك

عادةً، قبل إضافة المذيب أو الكواشف إلى دورق شلينك، يُجفف الدورق ويُستبدل جوّه بغاز خامل. إحدى الطرق الشائعة لاستبدال جو الدورق هي ضخ الغاز الخامل فيه. يُمكن إدخال الغاز عبر ذراع الدورق الجانبي، أو باستخدام إبرة واسعة الفتحة (موصولة بخط غاز). يخرج محتوى الدورق من عنقه. تتميز طريقة الإبرة بإمكانية وضعها في قاع الدورق لتسهيل عملية ضخ الغاز الخامل. قد تكون هذه الطريقة غير فعّالة مع الدورق الكبير، وغير عملية مع الأجهزة المعقدة. [ 1 ]

هناك طريقة بديلة لتغيير جو قارورة شلينك، وهي استخدام دورة أو أكثر من دورات "إعادة التعبئة بالتفريغ"، والتي تتم عادةً باستخدام مشعب غاز التفريغ ، المعروف أيضًا باسم خط شلينك . تتضمن هذه الطريقة ضخ الهواء من القارورة واستبدال الفراغ الناتج بغاز خامل. على سبيل المثال، يؤدي تفريغ القارورة إلى ضغط 1 مم زئبق (130 باسكال؛ 0.0013 ضغط جوي) ثم إعادة ملء جوها بغاز خامل بضغط 760 مم زئبق (1 ضغط جوي) إلى ترك 0.13% من الضغط الأصلي ( 1/760 ) . تؤدي دورتان من دورات إعادة التعبئة بالتفريغ إلى ترك 0.000173% ( 1/760 ) . تُحقق معظم خطوط شلينك فراغًا يصل إلى 1 مم زئبق (حوالي 1.3 ملي بار) بسهولة وسرعة . [ 2 ]      

أنواع

ثلاث قوارير شلينك بأحجام 500 و 250 و 100 مل على حلقات من الفلين.

عند استخدام أنظمة شلينك، بما في ذلك القوارير، غالبًا ما يكون استخدام الشحم ضروريًا عند صمامات الإيقاف ووصلات الزجاج المصقول لتوفير إحكام مانع للغاز ومنع التصاق قطع الزجاج. في المقابل، قد تحتوي صمامات سدادة التفلون على كمية ضئيلة من الزيت كمادة تشحيم، ولكنها لا تحتوي عادةً على شحم. في النص التالي، يُفترض أن أي "وصلة" تُفرغ من الهواء بشكل شبه كامل من خلال سلسلة من دورات إعادة التعبئة بالتفريغ.

قارورة شلينك القياسية

قارورة شلينك على شكل كمثرى . يحتوي ذراع القارورة الجانبي على صمام إيقاف مشحم ، والقارورة مغطاة بغطاء من نوع Suba•Seal لم يتم ثنيه للأسفل.

قارورة شلينك القياسية عبارة عن قارورة ذات قاع مستدير أو كمثري الشكل أو أنبوبي، مزودة بوصلة زجاجية مصقولة وذراع جانبي. يحتوي الذراع الجانبي على صمام، عادةً ما يكون صنبورًا مشحمًا ، يُستخدم للتحكم في تعرض القارورة لمجمع أو للهواء الجوي. يسمح هذا بإضافة المادة إلى القارورة من خلال الوصلة الزجاجية المصقولة، والتي تُغلق بعد ذلك بحاجز مطاطي . يمكن إجراء هذه العملية، على سبيل المثال، داخل صندوق القفازات . بعد ذلك، يمكن إخراج القارورة من صندوق القفازات ونقلها إلى خط شلينك. بمجرد توصيلها بخط شلينك، يمكن تطبيق الغاز الخامل و/أو الفراغ على القارورة حسب الحاجة. أثناء توصيل القارورة بالخط تحت ضغط موجب من الغاز الخامل، يمكن استبدال الحاجز المطاطي بجهاز آخر، مثل مكثف الارتداد. بمجرد اكتمال العمليات، يمكن تجفيف المحتويات بالتفريغ ووضعها تحت فراغ ثابت عن طريق إغلاق صمام الذراع الجانبي. يمكن إعادة هذه القوارير المفرغة من الهواء إلى صندوق القفازات لمزيد من المعالجة أو تخزين محتويات القوارير.

قنبلة شلينك ذات جدران سميكة، على شكل أنبوب، مزودة بصمام سدادة كبير القطر مصمم لتفاعلات النظام المغلق ذات درجة الحرارة العالية.

قنبلة شلينك

قارورة "القنبلة" هي نوع فرعي من قارورة شلينك، وتشمل جميع القوارير ذات الفتحة الواحدة التي تُفتح بصمام سدادة من التفلون . يتيح هذا التصميم إحكام إغلاق قارورة شلينك بشكل أفضل من قارورة شلينك القياسية، حتى مع وجود سلك في غطائها الزجاجي أو الحاجز المطاطي. تتميز قوارير شلينك بأشكال متينة، مثل القاع المستدير والأنابيب ذات الجدران السميكة. تُستخدم قوارير شلينك عادةً لإجراء التفاعلات عند ضغوط ودرجات حرارة مرتفعة كنظام مغلق. إضافةً إلى ذلك، صُممت جميع قوارير شلينك لتحمل فرق الضغط الناتج عن الحجرة التمهيدية عند ضخ المذيبات إلى صندوق القفازات.

عمليًا، يمكن لقنابل شلينك أن تؤدي العديد من وظائف قارورة شلينك القياسية. حتى عند استخدام الفتحة لتوصيل القنبلة بمجمع، يظل بالإمكان إزالة السدادة لإضافة أو إزالة المواد من القنبلة. مع ذلك، في بعض الحالات، تكون قنابل شلينك أقل ملاءمة من قوارير شلينك القياسية: فهي تفتقر إلى وصلة زجاجية مصقولة يسهل الوصول إليها لتوصيل أجهزة إضافية؛ وقد يصعب الوصول إلى الفتحة التي توفرها صمامات السدادة باستخدام ملعقة ، وقد يكون من الأسهل بكثير العمل بحاجز مصمم ليتناسب مع وصلة زجاجية مصقولة بدلاً من سدادة تفلون.

يُطلق مصطلح "القنبلة" غالبًا على الحاويات المستخدمة تحت الضغط، مثل مسعر القنبلة . ورغم أن الزجاج لا يُضاهي قدرة تحمل الضغط والقوة الميكانيكية لمعظم الحاويات المعدنية، إلا أنه يتمتع بعدة مزايا. فالزجاج يسمح بالفحص البصري للتفاعل الجاري، وهو خامل تجاه نطاق واسع من ظروف التفاعل والمواد المتفاعلة، كما أنه أكثر توافقًا مع الأدوات الزجاجية المختبرية الشائعة، ويسهل تنظيفه والتأكد من نظافته.

قارورة شتراوس

تُعرف قارورة شتراوس غالبًا باسم " قنبلة المذيبات ". و"قنبلة المذيبات" هي أي قارورة شلينك مخصصة لتخزين المذيبات. ما يميز قارورة شتراوس هو تصميم عنقها.

قارورة شتراوس (يُكتب اسمها خطأً أحيانًا "Strauss") هي نوع فرعي من قوارير "القنابل" التي طورتها شركة كونتس للزجاج، [ 3 ] وتُستخدم عادةً لتخزين المذيبات المجففة والمُزالة منها الغازات. تُعرف قوارير شتراوس أحيانًا باسم "قنابل المذيبات" - وهو اسم يُطلق على أي قنبلة شلينك مُخصصة لتخزين المذيبات. تتميز قوارير شتراوس عن غيرها من "القنابل" ببنية عنقها. يخرج عنقان من قارورة ذات قاع مستدير، أحدهما أكبر من الآخر. ينتهي العنق الأكبر بوصلة زجاجية مصقولة، وهو مفصول بشكل دائم بزجاج منفوخ عن الوصول المباشر إلى القارورة. يحتوي العنق الأصغر على السن اللولبي اللازم لتركيب سدادة تفلون بشكل عمودي على القارورة. يتصل العنقان عبر أنبوب زجاجي. يمكن توصيل الوصلة الزجاجية المصقولة بمجمع أنابيب مباشرةً أو عبر محول وخرطوم. بمجرد توصيل صمام السدادة، يمكن فتحه جزئيًا للسماح بنقل المذيب الموجود في قارورة شتراوس تحت فراغ إلى أوعية أخرى. أو، بمجرد توصيله بالخط، يمكن وضع عنق القارورة تحت ضغط موجب من غاز خامل، ثم إزالة صمام السدادة بالكامل. يتيح ذلك الوصول المباشر إلى القارورة عبر أنبوب زجاجي ضيق محمي الآن بطبقة من الغاز الخامل. بعد ذلك، يمكن نقل المذيب عبر قنية إلى قارورة أخرى. في المقابل، لا تكون سدادات قوارير القنابل الأخرى بالضرورة في وضع مثالي لحماية جو القارورة من الغلاف الجوي الخارجي.

وعاء مذيب جاهز لنقل محتوياته المجففة والمفرغة من الغازات بالتفريغ إلى وعاء تفاعل آخر. يحتوي هذا الوعاء على ثنائي بيوتيل الإيثر المجفف فوق الصوديوم والبنزوفينون ، مما يمنحه لونه الأرجواني.

وعاء المذيب

تختلف قوارير شتراوس عن "أوعية المذيبات"، وهي قوارير تحتوي على مذيب وعوامل تجفيف. ولا تُعدّ أوعية المذيبات عادةً قنابل، أو حتى قوارير شلينك بالمعنى التقليدي. أكثر أشكال أوعية المذيبات شيوعًا هي قارورة بسيطة ذات قاع مستدير موصولة بمحول بزاوية 180 درجة مزود بصمام. ويمكن توصيل الوعاء بمجمع، وتقطير محتوياته أو نقلها بالتفريغ إلى قوارير أخرى خالية من عوامل التجفيف القابلة للذوبان، والماء، والأكسجين، والنيتروجين. كما يُشير مصطلح "وعاء المذيبات" إلى القارورة التي تحتوي على عوامل التجفيف في نظام التقطير التقليدي . ونظرًا لمخاطر الحريق، استُبدلت أجهزة التقطير التقليدية إلى حد كبير بأعمدة المذيبات، حيث يُمرر المذيب المُزال منه الغازات عبر عامل تجفيف غير قابل للذوبان قبل جمعه. عادة ما يتم جمع المذيب من أعمدة المذيب من خلال إبرة متصلة بالعمود تخترق حاجز القارورة أو من خلال وصلة زجاجية مصنفرة متصلة بالعمود، كما هو الحال في قارورة شتراوس.

مراجع

  1. معرض الأواني الزجاجية: قارورة شلينك
  2. معالجة المركبات الحساسة للهواء، بقلم دوارد ف. شرايفر وإم إيه دريزدزون، 1986، جون وايلي وأولاده: نيويورك. ISBN 0-471-86773-X.
  3. ترمس، بدون هواء/ستراوس: موقع كونتس الإلكتروني

للمزيد من القراءة

  • سيلا، أندريا (يناير 2008). "جهاز شلينك" . عالم الكيمياء : 69. تم الاسترجاع في 1 يوليو 2011 .