<連載第24回>還流用ジムロートの性能について |
目的 |
実験でジムロートを使用する場合、特に、釜フラスコとジムロートの適正関係を考えて |
ジムロートの大きさを選択することはしていないようです。 |
実験家の経験と勘を頼りにジムロートを選んでいるのが現状だと思います。 |
ジムロートの性能が多少不足していても、大量の冷却水を流せば、 |
大抵の場合、実験において支障はありません。ところが昨今、環境問題が大きなテーマとなり、 |
化学実験においても例外ではなく、排水は出来るだけ抑えることが望まれます。 |
そこで、桐山製作所では、環境問題を踏まえて、最少量の冷却水を使った場合、 |
弊社のジムロートは、逆にどのようなフラスコに適しているのかを提案するため、 |
適正評価方法を検討してみました。ある程度の目安となる数値が得られましたので、 |
ご参考になれば幸いです。 |
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実験条件 |
1. 還流液としては、蒸発し易いジエチルエーテル(沸点35℃)を使用した。 |
2. 実験で仕込むジエチルエーテル量は、釜フラスコ容量の50%とした。 |
3. 冷却水は水道水を使用して、流量は切れ目なく流れる最低量とし、1分間200ml(流量にして |
0.1m/秒)とした。水道水の入口温度は20℃前後とした。 |
4. ジムロートの標準還流点(蒸気が戻る点)はジムロート全長の1/3とした。 |
ここで提案したジムロートの推奨値は、還流溶媒としてジエチルエーテルを基準としているので、 |
安全面を考慮し 充分大きめに設定してある。 |
他の溶媒を使用する場合は、小さめのジムロートでもよい。 |
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計算方法 |
徐熱量 = 冷却水流量×(出口水温-入口水温) |
但し、徐熱量[cal/分]、冷却水量[ml/分]、水温[℃] |
エーテル還流量=(徐熱量×60÷蒸発潜熱)÷エーテル比重 |
但し、エーテル還流量[ml/時]、蒸発潜熱[83.9cal/g]、エーテル比重[0.708] |
計算上の適切フラスコ容量はエーテル還流量の2倍容量とし、推奨フラスコ容量は計算容量を |
切り上げて、市販のフラスコ容量にあわせた。 |
フラスコ容量選定 |
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