Aspiratorius (ežektorius) – kas tai, kaip veikia ir panaudojimas laboratorijoje
Sužinokite, kas yra aspiratorius (ežektorius), kaip veikia Venturi principu ir kaip jį saugiai bei efektyviai naudoti chemijos ir biologijos laboratorijose.
Aspiratorius - tai prietaisas, kuris dėl Venturi efekto sukuria vakuumą. Aspiratoriumi teka skystis. Vamzdelis tampa plonesnis, todėl skystis teka greičiau ir slėgis tampa mažesnis. Tada iš jo susidaro vakuumas. Aspiratorius dar vadinamas ežektoriumi arba filtravimo siurbliu.
Labiausiai paplitęs aspiratoriaus tipas yra vandens aspiratorius. Jis naudojamas chemijos ir biologijos laboratorijose. Aspiratorius turi pritvirtintą trišakį, kuris tvirtinamas prie maišytuvo. Vienoje jo pusėje yra žarnos antgalis. Vandens srautas teka per tiesiąją trišakio dalį, kuri riboja vandens srautą ties susikirtimu su žarnos antgaliu. Vakuuminė žarna turi būti prijungta prie šio antgalio.
Susidariusio vakuumo stiprumą riboja tekančio vandens garų slėgis. Tačiau vakuumo stiprumas neribojamas, jei kaip darbinė jėga naudojamos dujos.
Kaip tai veikia (principas)
Venturi efektas reiškia, kad sraunant skysčiui susiaurėjusiame vamzdžio ruože srauto greitis padidėja, o statinis slėgis sumažėja. Šis slėgio kritimas ir sukuria dalinį vakuumą prie žarnos antgalio, kuris leidžia siurbti orą ar garus iš prijungto indo. Praktikoje vandens aspiratorius veiksmingai pakeičia mechaninį siurblį paprastesnėse, mažesnio vakuumo reikalaujančiose operacijose.
Vandens aspiratoriaus naudojimas laboratorijoje
- Dažniausios paskirtys: Büchner filtracija, skysčių aspiravimas iš mėgintuvėlių ar kolbų, vakuuminis nusausinimas ir trumpalaikė kondensacijoms ne itin giliai nuleista vakuumo palaikymas.
- Prijungimas: trišakis pritvirtinamas prie krano, vakuuminė žarna prie antgalio, o ant žarnos kitas galas įdedamas į filtravimo kamštį ar kolbą su atitinkančiu vamzdeliu.
- Rekomenduojama naudoti vakuuminį vamzdį iš atsparios gumos arba PVC ir užtikrinti sandarumą, kad vakuumas nebūtų prarandamas per nuotėkį.
Ribojimai ir sauga
Vakuumo stiprumas vandens aspiratoriuje ribojamas tekančio vandens garų slėgio; praktikoje tai reiškia, kad absoliutus slėgis, kurį galima pasiekti, dažniausiai būna maždaug 2–3 kPa (apie 15–25 mmHg), priklausomai nuo vandens temperatūros. Todėl vandens aspiratorius netinka užduotims, kur reikalingas labai žemas (gilus) vakuumas.
Saugos aspektai, į kuriuos verta atkreipti dėmesį:
- Neprijunginėkite aspiratoriaus tiesiogiai prie tirpiklių garų kaupimo — daugelyje laboratorijų naudojami anglies arba šalto kondensacinio filtro gaudyklės, kad garai nepatektų į nuotekas.
- Naudokite vakuuminę apsaugą (pvz., vandens/cheminių garų gaudyklę, kondensatorių arba mechaninį gaudyklį), kad nesugadintumėte įrenginių ir nekenktumėte aplinkai.
- Apsaugos vožtuvai ir check vožtuvai apsaugo nuo skysčio atplaukimo į aspiratorių ar kraną.
- Nenaudokite vandens aspiratoriaus su degiais ar nuodingais tirpikliais be specialių gaudyklių ir teisinių reikalavimų užtikrinimo.
Alternatyvos ir privalumai
Vandens aspiratoriai turi kelis privalumus: jie yra paprasti, pigūs, lengvai prižiūrimi ir nenaudoja elektros energijos. Tačiau jei reikia gilesnio vakuumo arba norima išvengti tirpiklių pateikimo į nuotekas, verta rinktis mechaninius siurblius:
- membraniniai (diaphragm) siurbliai — švarus darbui su tirpikliais ir be vandens suvartojimo;
- rotaciniai (vane) arba iki-šiluminiai siurbliai — pasiekia žemą slėgį ir tinka garų nuėmimui;
- dujinių ežektorių sistemos (multi-stage) — jei kaip darbinė jėga naudojamos dujos, galima pasiekti daug žemesnį slėgį nei su vandeniu.
Priežiūra ir geros praktikos patarimai
- Reguliariai tikrinkite trišakio ir žarnų sandarumą bei pakeiskite susidėvėjusias dalis.
- Montuokite vandens gaudyklę ar kondensatorių prieš nuotekų sistemą, jei dirbate su tirpikliais ar lakiomis medžiagomis.
- Venkite palikti atviras vakuuminio indo sistemas be priežiūros — staigus vandens nutraukimas gali sukelti atgalinį trauką ir užnešti skysčius į kraną.
- Jei reikia nuolatinio arba reguliuojamo vakuumo, naudokite papildomus reguliatorius ar mechaninius siurblius.
Apibendrinant, aspiratorius (ežektorius) yra paprastas ir naudingas laboratorinis įrankis trumpalaikiam vakuumui gauti bei filtracijai, tačiau jo naudojimas turi būti suplanuotas atsižvelgiant į vakuumo ribas, saugumo reikalavimus ir poveikį aplinkai.
Iš vario pagamintas aspiratorius. Vandens įleidimo anga yra viršuje, o vandens išleidimo anga - apačioje. Oro įleidimo anga yra šone.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra aspiratorius?
A.: Aspiratorius - tai prietaisas, kuris sukuria vakuumą dėl Venturi efekto.
K: Kaip veikia aspiratorius?
A: Skystis teka aspiratoriaus vamzdeliu, todėl vamzdelis susiaurėja, padidėja skysčio tekėjimo greitis ir sumažėja slėgis, todėl susidaro vakuumas.
K: Kaip kitaip vadinamas aspiratorius?
A: Aspiratorius taip pat gali būti vadinamas ežektoriumi arba filtravimo siurbliu.
K: Kokio tipo aspiratorius dažniausiai naudojamas laboratorijose?
A: Dažniausiai laboratorijose naudojamas aspiratorius yra vandens aspiratorius.
K: Kaip vakuuminė žarna prijungiama prie vandens aspiratoriaus?
A.: Vakuuminė žarna jungiama prie vandens aspiratoriaus žarnos antgalio.
K: Kas riboja vandens aspiratoriaus sukuriamo vakuumo stiprumą?
A.: Vandens aspiratoriaus sukuriamo vakuumo stiprumą riboja tekančio vandens garų slėgis.
K: Ar aspiratoriaus sukuriamo vakuumo stiprumas yra ribotas, jei kaip darbo jėga naudojamos dujos?
A: Ne, aspiratoriaus sukuriamo vakuumo stiprumas neribojamas, jei kaip darbo jėga naudojamos dujos.
Ieškoti