Liebig kondensor

Liebig -kondensorn ( / kondensor ˈl iːbɪɡ , ett omgivet / , LEE -big ) eller rak kondensor är en laboratorieutrustning närmare bestämt en som består av rakt glasrör av en vattenmantel .

Vid typisk laboratorieoperation, såsom destillation , kläms kondensorn fast i ett retortstativ i vertikal eller sned orientering. Den heta ångan av viss vätska införs vid den övre änden av det inre röret och kondenserar i kontakt med dess kallare väggar. Vatten (eller någon annan vätska) cirkuleras konstant i manteln för att föra bort förångningsvärmen som frigörs av den kondenserande ångan och hålla röret under vätskans kokpunkt . Den kondenserade vätskan droppar ut ur den nedre änden av innerröret.

Liebig-kondensorn kan också användas i återflödes- eller Soxhlet-extraktionsoperationer , även om andra kondensortyper är bättre lämpade för dessa uppgifter. Vid denna användning hålls kondensorn vertikalt ovanför behållaren med den kokande vätskan. Ångan släpps in i det inre röret genom den nedre änden, och den kondenserade vätskan droppar tillbaka genom samma öppning, medan den övre änden av röret vanligtvis lämnas öppen mot atmosfären.

Historia

Denna typ av kondensor är uppkallad efter den tyske kemisten Justus Baron von Liebig , även om han bara fulländade och populariserade den.

Den tidigaste vattenkylda laboratoriekondensorn uppfanns 1771 av den svensk - tyske kemisten Christian Weigel (1748–1831). Weigels kondensor bestod av två koaxiella tennrör , som var förenade vid sina nedre ändar, bildade en vattenmantel, och öppna vid sina övre ändar. Kallt vatten kom in i jackan via ett inlopp i botten och rann ut ur jackans öppna övre ände. Ett glasrör som bär ångor från en destillationskolv passerade genom det inre tennröret. Weigel bytte sedan ut det inre plåtröret med ett glasrör, och han skapade en klämma för att hålla kondensorn.

En anonym broschyr publicerad 1781 hävdade dock att en motströmskondensator hade utformats 1770 och testats 1773. Illustrationer i broschyren visar en replik på vilken ett rör monterats. Röret förde retortens ångor genom en rektangulär låda, som fungerade som en kondensor och i vilken kallt vatten strömmade från kondensorns nedre ände till dess övre ände – en motströmskondensor.

År 1794 förbättrade den tyske apotekaren Johann Friedrich August Göttling (1753–1809), som var en före detta elev till Weigel, designen genom att försegla båda ändarna av vattenmanteln.

År 1778, i vad som verkar vara en självständig uppfinning, föreslog den finske apotekaren Jakob Gadolin (1719–1802) kondensatorer för användning i destillerier och i laboratorier, bestod av en metallmantel som omgav utloppsröret från ett destillationskärl och genom vilket en motström kallt vatten rann.

Också oberoende av Weigel publicerade Pierre-Isaac Poissonnier (1720–1798), en läkare till kungen Ludvig XV av Frankrike , 1779 en design av en destillation för att producera sötvatten från havsvatten ombord på ett fartyg. Apparaten bestod av en retort för att koka havsvattnet, ett rör som sträcker sig från retorten genom en rektangulär låda fylld med rinnande kallt vatten, matad av en separat tank.

Liebig själv tillskrev designen felaktigt Göttling. Liebig bytte ut den yttre metallväggen på Weigels kondensor med ett glasrör och använde gummislangar, istället för metallrör, för att transportera vatten till och från kondensorn.

Design

Två moderna Liebig-kondensatorer, med slipade glasfogar.

Den moderna designen består av två koncentriska raka glasrör, det inre är längre och sticker ut i båda ändarna. Ändarna av det yttre röret är förseglade (vanligtvis med en blåst glasringstätning), bildar en vattenmantel, och är försedd med sidoportar nära ändarna för in- och utflöde av kylvätska. Ändarna av det inre röret, som bär ångan och kondenserad vätska, är öppna; de är ofta försedda med slipade glasfogar för säker och lufttät anslutning till annan utrustning.

Effektivitet

Jämfört med den enkla luftkylda rörkondensorn i en retort eller huvudet på en almbic , är Liebig-kondensorn mer effektiv när det gäller att ta bort kondensationsvärmen och att upprätthålla en stabil låg temperatur på kondensytan.

^ Sargent, Epes (14 december 1854). "Den första klassens standardläsare för offentliga och privata skolor: Innehåller en sammanfattning av regler för uttal och utslagning, många övningar för läsning och recitation, ett nytt system med hänvisningar till regler och definitioner och ett rikligt förklarande index" . Phillips, Sampson;New York – via Google Books.
^ ^a ^b Jensen, William B. (2006). "Ursprunget till Liebig-kondensorn" . Journal of Chemical Education . 83 (1): 23. Bibcode : 2006JChEd..83...23J . doi : 10.1021/ed083p23 .
^ Kahlbaum, Georg WA (1896) "Der sogenannte Liebig'sche Kühlapparat" (Den så kallade Liebig-kondensatorn), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft , 29 : 69–71.
^ Speter, Max (1908) "Geschichte der Erfindung des "Liebig'schen Kühlapparat" (Historien om uppfinningen av "Liebig"-kondensorn), Chemiker Zeitung , 32 (1): 3–5.
^ Schelenz, Hermann, Zur Geschichte der Pharmazeutisch-Chemischen Destilliergerate [Om historien om farmaceutiska [och] kemiska destillationsapparater], (Berlin, Tyskland: Julius Springer, 1911), s. 84-88.
^ Christian Ehrenfried Weigel (1771), Observationes chemicae et mineralogicale Göttingen (på latin ). Kondensorns konstruktion förklaras på s. 8–9 och i en fotnot på s. 11; illustrationen är fig. 2 på sista sidan i boken.
^ Christian Ehrenfried Weigel (1773) Observationes chemicae et mineralogicae, Pars Secunda. Greifswald , Tyskland . (på latin) Se: s. 41 ff ( Observatio II. Methodus Refrigerandi Nova, Obs. Prior. I. Tradita, ad Tubelos Vitreos Applicata. ) och figur 1.
^ Anonym: Nouvelle Construction d'Alambic pour faire toute sorte destillation en grand , ... (Nykonstruktion av en retort för att göra varje sorts destillation i stor skala, ... ). En handskriven anteckning på titelsidan av ett exemplar som fanns i samlingen av statsbiblioteket i Cassel, Tyskland, säger: "par Jean-Hyacinthe de Magellan" ([skriven] av Joao Hyacinth de Magellan). Joao Magellan (1723–1790) var en portugisisk munk och vetenskapsman som bosatte sig i London. På P. 5 i broschyren, Preface uttalade: "La première idée de la Machine destillatoire dont il sera question dans cet Ecrit, remote à l'année 1770. Il en fut d'abord exécuté différens modèles en petit, & notamment un dans le mois de Janvier 1773; enfin, peu de temps après, par les ordres de M. de Boynes, alors Ministre de la Marine, la Machine fut exécutée à Paris en grand, ..." (Den första idén med en destillationsanordning som är föremål för detta arbete, uppkom år 1770. Olika modeller utfördes till en början i liten skala, och i synnerhet en i januari månad 1773, till sist, kort därefter, på order av Mr. de Boynes, dåvarande minister av marinen, anordningen avrättades i Paris i stor skala, ...)
^ Göttling, JF (1794). "Beschreibung einer sehr bequemen Kühlanstalt bey Destillationenen aus der Blase" [Beskrivning av en mycket bekväm kylapparat [för användning] under destillationer från retorter]. Taschenbuch für Scheidekünstler und Apotheker . Weimar, Tyskland: Hoffmannische Buchhandlung. 15 : 129–135 . Hämtad 2 juni 2022 .
^ Gadolin, Jakob (1778) "Förslag vid föbättra Brännerie-slangen" (Förslag till förbättrad brännarslang [dvs. kondensor]), Kungliga Vetenskaps Akademiens Handlingar (Kungliga Vetenskapsakademiens Handlingar), 39 : 283–289. [på svenska]
^ Gadolin, Jacob (1783) "Vorschlag, die Schlange beym Brantweinbrennen zu verbessern" (Förslag om att förbättra kondensatorerna i destillerier), Der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften Abhandlungen , 40 : 271–276. [tysk översättning]
^ PI Poisonnier (1779), Appareil destillatoire présenté au Ministre de la Marine ; Paris .
^ Dujardin, Jules (1900). "Recherches rétrospectives sur l'art de la destillation" . Paris: Fig. 8, s. 169–170. {{ citera journal }} : Citera journal kräver |journal= ( hjälp )
^ Liebig, Justus von; Poggendorff, JC; Wöhler, Fr., ed.s, Handwörterbuch der reinen und angewandten Chemie [Ordbok för ren och tillämpad kemi], vol. 2 (Braunschweig, (Tyskland): Friedrich Vieweg und Sohn, 1842), artikel: "Destillation", s. 526–554. På sid. 532, Fig. 29 , visas en kondensor i vilken det inre glasröret innehållande de heta ångorna från destillationskolven nu är i direkt kontakt med kylvattnet i kondensorns mantel. Fig. 30 på sid. 533 visar en kondensor med en mantel av glas (ej metall), för destillering av små partier av material.

[1] Sargent, Epes (14 december 1854). "Den första klassens standardläsare för offentliga och privata skolor: Innehåller en sammanfattning av regler för uttal och utslagning, många övningar för läsning och recitation, ett nytt system med hänvisningar till regler och definitioner och ett rikligt förklarande index" . Phillips, Sampson;New York – via Google Books.

[jensen-2] Jensen, William B. (2006). "Ursprunget till Liebig-kondensorn" . Journal of Chemical Education . 83 (1): 23. Bibcode : 2006JChEd..83...23J . doi : 10.1021/ed083p23 .

[3] Kahlbaum, Georg WA (1896) "Der sogenannte Liebig'sche Kühlapparat" (Den så kallade Liebig-kondensatorn), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft , 29 : 69–71.

[4] Speter, Max (1908) "Geschichte der Erfindung des "Liebig'schen Kühlapparat" (Historien om uppfinningen av "Liebig"-kondensorn), Chemiker Zeitung , 32 (1): 3–5.

[5] Schelenz, Hermann, Zur Geschichte der Pharmazeutisch-Chemischen Destilliergerate [Om historien om farmaceutiska [och] kemiska destillationsapparater], (Berlin, Tyskland: Julius Springer, 1911), s. 84-88.

[6] Christian Ehrenfried Weigel (1771), Observationes chemicae et mineralogicale Göttingen (på latin ). Kondensorns konstruktion förklaras på s. 8–9 och i en fotnot på s. 11; illustrationen är fig. 2 på sista sidan i boken.

[7] Christian Ehrenfried Weigel (1773) Observationes chemicae et mineralogicae, Pars Secunda. Greifswald , Tyskland . (på latin) Se: s. 41 ff ( Observatio II. Methodus Refrigerandi Nova, Obs. Prior. I. Tradita, ad Tubelos Vitreos Applicata. ) och figur 1.

[anon1780-8] Anonym: Nouvelle Construction d'Alambic pour faire toute sorte destillation en grand , ... (Nykonstruktion av en retort för att göra varje sorts destillation i stor skala, ... ). En handskriven anteckning på titelsidan av ett exemplar som fanns i samlingen av statsbiblioteket i Cassel, Tyskland, säger: "par Jean-Hyacinthe de Magellan" ([skriven] av Joao Hyacinth de Magellan). Joao Magellan (1723–1790) var en portugisisk munk och vetenskapsman som bosatte sig i London. På P. 5 i broschyren, Preface uttalade: "La première idée de la Machine destillatoire dont il sera question dans cet Ecrit, remote à l'année 1770. Il en fut d'abord exécuté différens modèles en petit, & notamment un dans le mois de Janvier 1773; enfin, peu de temps après, par les ordres de M. de Boynes, alors Ministre de la Marine, la Machine fut exécutée à Paris en grand, ..." (Den första idén med en destillationsanordning som är föremål för detta arbete, uppkom år 1770. Olika modeller utfördes till en början i liten skala, och i synnerhet en i januari månad 1773, till sist, kort därefter, på order av Mr. de Boynes, dåvarande minister av marinen, anordningen avrättades i Paris i stor skala, ...)

[9] Göttling, JF (1794). "Beschreibung einer sehr bequemen Kühlanstalt bey Destillationenen aus der Blase" [Beskrivning av en mycket bekväm kylapparat [för användning] under destillationer från retorter]. Taschenbuch für Scheidekünstler und Apotheker . Weimar, Tyskland: Hoffmannische Buchhandlung. 15 : 129–135 . Hämtad 2 juni 2022 .

[10] Gadolin, Jakob (1778) "Förslag vid föbättra Brännerie-slangen" (Förslag till förbättrad brännarslang [dvs. kondensor]), Kungliga Vetenskaps Akademiens Handlingar (Kungliga Vetenskapsakademiens Handlingar), 39 : 283–289. [på svenska]

[11] Gadolin, Jacob (1783) "Vorschlag, die Schlange beym Brantweinbrennen zu verbessern" (Förslag om att förbättra kondensatorerna i destillerier), Der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften Abhandlungen , 40 : 271–276. [tysk översättning]

[12] PI Poisonnier (1779), Appareil destillatoire présenté au Ministre de la Marine ; Paris .

[13] Dujardin, Jules (1900). "Recherches rétrospectives sur l'art de la destillation" . Paris: Fig. 8, s. 169–170. {{ citera journal }} : Citera journal kräver |journal= ( hjälp )

[14] Liebig, Justus von; Poggendorff, JC; Wöhler, Fr., ed.s, Handwörterbuch der reinen und angewandten Chemie [Ordbok för ren och tillämpad kemi], vol. 2 (Braunschweig, (Tyskland): Friedrich Vieweg und Sohn, 1842), artikel: "Destillation", s. 526–554. På sid. 532, Fig. 29 , visas en kondensor i vilken det inre glasröret innehållande de heta ångorna från destillationskolven nu är i direkt kontakt med kylvattnet i kondensorns mantel. Fig. 30 på sid. 533 visar en kondensor med en mantel av glas (ej metall), för destillering av små partier av material.