布氏漏斗查看源代码讨论查看历史
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布氏漏斗(德语:Büchner funnel),是实验室中使用的一种陶瓷仪器,有用塑胶制作的,用来使用真空或负压力抽吸进行过滤。也有由玻璃或塑胶制作的,它的形状为扁圆筒状,圆筒底面上开了很多小孔,下连一个狭长的筒状出口。普遍认为发明者为1907年诺贝尔化学奖获得者爱德华•比希纳(Eduard Buchner),也有一说是由化学家Ernst Büchner发明的,两人皆为布氏,所以就以此称名布氏漏斗[1]。
概述
布氏漏斗传统上是用瓷器制成的[2]但是也可以使用玻璃和塑料漏斗。在漏斗形部分的顶部有与气缸烧结玻璃盘/多孔板从漏斗将其分离。在赫希Hirsch漏斗也有类似的设计; 它的用法类似,但材料量较少。主要区别在于,赫希漏斗的板要小得多,并且漏斗的壁向外倾斜而不是垂直。有烧结玻璃盘可以立即使用。对于带有多孔板的漏斗,将滤纸形式的过滤材料放置在板上,并用液体润湿滤纸以防止初始泄漏。将要过滤的液体倒入量筒中,并通过真空抽吸将其抽吸通过多孔板/玻璃板。
优点
使用这种类型的过滤的主要优点是,与简单地通过重力使液体通过过滤介质排干相比,其进行的速度要快得多(几个数量级)。至关重要的是,所使用的液体量应限制为少于烧瓶溢出量。否则,液体将被吸入真空设备。如果通过水流装置提供真空,则液体的溢出会导致有害液体溢出到废水流中,这可能会违反法律,具体取决于液体。通过在烧瓶和真空源之间使用捕集阱,可以减少溢出的可能性和水被抽回到烧瓶中的可能性。
结晶
布氏漏斗常用于有机化学实验中提取结晶在有机化学实验室中用于协助收集重结晶的化合物。吸力使湿的重结晶化合物干燥,从而留下纯净的干燥结晶化合物。然而,通常情况是需要通过烤箱或其他手段进一步干燥,以除去尽可能多的残留液体。在过滤过程中,真空密闭性以及布氏瓶和过滤器的稳定性至关重要。
真空密封提高过滤速度
布氏环可以与布氏漏斗,烧瓶,玻璃坩埚和坩埚古奇可以使用。宽法兰和大表面接触确保出色的真空密封性,而环易于拆卸,甚至对最大的漏斗也提供出色的支撑。在使用时应配合抽滤瓶(又称“吸滤瓶”或“布氏烧瓶”)、布氏漏斗托(密封橡胶环)及滤纸,并用真空泵提供负压力或真空抽吸进行抽滤,达到提高过滤速度的效果。这种情况的过滤完成后,还可以在上方用少量纯溶剂来洗掉结晶表面的杂质。
使用方法
首先将布氏漏斗托(即橡胶环)从下方筒状出口套入,并确保橡胶环和出口管紧密贴紧。其次将滤纸剪成略小于布氏漏斗内径,置入布氏漏斗并让其贴紧扁圆面,可使用少量水润湿使其贴紧,再将漏斗插进布氏烧瓶上方开口并确保气密性良好。然后利用橡胶管把抽滤瓶的侧口连抽气系统。最后将欲分离的固体、液体混合物倒进上方,便可进行抽滤,液体成分在负压力作用下被抽进抽滤瓶,固体留在滤纸上方。此时还可以对固体进行洗涤。
使用的时候,一般先在圆筒底面垫上滤纸,将漏斗插进布氏烧瓶上方开口并将介面密封(例如用橡胶环)。布氏烧杯的侧口连抽气系统。然后将欲分离的固体、液体混合物倒进上方,液体成分在负压力作用下被抽进烧杯,固体留在上方。
注意事项
布氏漏斗使用前需要准备抽滤设备,如真空泵,抽滤瓶,布氏漏斗托(密封圈),真空管(橡胶管),滤纸,布氏漏斗等。其使用价值依赖于抽滤,因此在组装抽滤仪器的时候应该确保气密性良好,主要关注橡胶环内面和布氏漏斗的贴紧程度以及橡胶环外面和抽滤瓶的贴紧程度。在抽滤过程中,也可通过观察真空泵的仪表盘的压力值来判断气密性,并及时改良装置。
先用水把滤纸润湿,抽一下,使滤纸紧靠在漏斗底端,可以防止待过滤的东西漏掉。倒入滤液,开机器抽,可以稍微搅拌,只剩下滤出物质。直接用普通的漏斗,贴上滤纸后,接上抽气泵进行吸滤(替代布氏漏斗)是不行的。因为漏斗四壁紧贴滤纸处,负压吸滤对其不起作用。只有漏斗下顶角处产生压强差。由于该口较大,且只有一个口,很容易破裂。(湿滤纸不牢)
滤纸
使用布氏漏斗时,滤纸的大小十分重要。一般情况下,滤纸要经过裁剪之后才能使用。裁剪的标准是使得滤纸能够盖住布氏漏斗的所有小孔并使其直径尽量接近布氏漏斗的内径,但不可大于布氏漏斗的内径。如果滤纸过小,则固液混合物可能未经过滤纸就从布氏漏斗的小孔流入抽滤瓶中;如果滤纸过大,则滤纸无法紧贴布氏漏斗,固液混合物可能从滤纸和布氏漏斗的空隙间未经过滤而流入抽滤瓶中。这都会导致滤渣的量减少或者滤液不纯净。
由于在抽滤的时候湿滤纸收到的负压力较大,所以比较容易破裂。这时可使用双重滤纸甚至更多重的滤纸来防止滤纸破裂。在抽滤时,布氏漏斗下方出水管的斜口应朝向抽滤瓶的支管口,以防止滤液被抽出[3]。
影片
参考资料
- ↑ Hirsch和Büchner真空过滤漏斗的起源
- ↑ Hirsch和Büchner过滤漏斗(PDF)化学教育
- ↑ 通过R. Hirsch博士的专利漏斗进行过滤Chemiker-Zeitung