Экспресс-анализ различных химических веществ, основанный на сжигании, требует ступенчатого подъема температуры за незначительный промежуток времени.
Обычные лабораторные печи сопротивления не отвечают этому требованию. Кроме того, обычные лабораторные электропечи по своим конструктивным особенностям не создают условий для точного определения анализируемого вещества; в них происходит потеря продуктов горения и результаты анализа получаются неточными или колеблющимися.
Предметом настоящего авторского свидетельства является лабораторная электрическая печь для производства химических анализов, имеющая своею целью устранить перечисленные недостатки.
Подобно известным, предлагаемая печь выполнена в виде трубчатого нагревателя с наложенной на него нагревательной обмоткой и тепловой изоляцией, но конструктивно отличается от известных, во-первых, тем, что тепловая изоляция выполнена передвижной вдоль нагревателя и, вовторых, тем, что трубка, отводящая из
печи продукты сгорания, пропущена через подводящую воздух трубку.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором предлагаемая печь изображена в продольном разрезе.
В один конец фарфоровой или витриозиловой трубки 7 на плотной асбестовой пробке, пропитанной силикатом, вставлены колпачок для термопары 2 и фарфоровая или кварцевая трубка 3 для подвода воздуха, к которой на резине 5 присоединен стеклянный тройник 4. Один отросток тройника немного расширен и через него в трубку 3 вводится кварцевая трубочка 6 для отвода газообразных продуктов анализа. Каучуковая трубка 13 соединяет печь с поглотительной установкой или с водоструйным насосом. Другой конец трубки / служит для ввода лодочки /7 (с навеской) и плотно закрывается резиновой пробкой. На трубку 7 неравномерно намотана нихромовая проволока 14 (наиболее густо над местом лодочки), концы Л и S которой выведены наружу.
Обмотка печи закрыта передвижной тепловой изоляцией, представляющей
собою гильзу 7 из нескольких слоев листового асбеста. Один конец гильзы надвигается на неподвижно закрепленное фарфоровое кольцо 8 (на асбестовом уплотнении). Противоположный конец имеет кольцо 9, свободно лежащее на трубке 7. Кольцо 9 облегчает перемещение всей изоляции вдоль необогреваемого конца трубки 7. Трубочка-изолятор 10, внутри которой проходит один из концов обмотки 74, также облегчает сдвигание изоляции.
Трубочка б одновременно служит для дожигания газообразных продуктов распада и вместе с трубкой 3 образует теплообменник; горячие газы, остывая до температуры, безопасной для резиновых соединений, нагревают воздух, поступающий в печь (идущий в пространстве между трубками 3 и б). Помимо использования тепла отходящих газов для нагрева поступающего в печь воздуха (наличие теплообменника), характерной особенностью описанной конструкции являются малая тепловая емкость и ничтожная тепловая инерция. При нагреве печи асбест и прослойка воздуха между нею и поверхностью нихрома обеспечивают быстрый рост температуры благодаря своим хорошим теплоизоляционным свойствам. При остывании печи можно сдвинуть асбестовую гильзу на холодный конец трубки, благодаря чему тепловые потери разогретой части в окружающее пространство чрезвычайно увеличиваются, и печь остывает в очень короткий срок. Кроме того, возможно управлять процессом охлаждения, сдвигая изоляцию частично не со всей длины нагретой части.
Тепловые свойства выполненного образца такой электрической печи характеризуются следующими цифрами: при включении печи на 5 ампер (110V) разогрев от 20 до 980 продолжается 12-14 минут. Остывание печи от 980 до 20° при сдвинутой изоляции продолжается 10-12, минут.
разогрев от 450 до 980° 5-7 минут и остывание от 980 до 450 при сдвинутой изоляции 3-4 минуты. Таким образом, имеем скорость подъема температуры от 80 до 120 в минуту (при сопротивлении нагревателя в 14 ом), чего не дают обычные лабораторные печи.
Разработанная печь была использована для экспрессного определения серы в сульфидных рудах (метод сжигания). Эта печь дала возможность производить определение серы в анализируемом образце за 15-20 минут при хорошей воспроизводимости определений.
Авторы считают, что предлагаемая электрическая печь может найти применение для анализа многих химических веществ, требующих быстрого разогрева за малый промежуток времени. Устройство печи весьма просто и она может быть изготовлена в любой заводской лаборатории. По стоимости материалов и объему работ разработанная печь должна быть дешевле обычной лабораторной печи. Для работы эта печь требует меньшего расхода тока, чем обычная печь.
Предмет изобретения.
1.Лабораторная электрическая печь для производства химических анализов, выполненная в виде трубчатого нагревателя с наложенной на него нагревательной обмоткой и тепловой изоляцией, отличающаяся тем, что, с целью регулирования процесса охлаждения, тепловая изоляция выполнена в виде гильзы, передвижной вдоль нагревателя.
2.Форма выполнения печи по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью нагревания поступающего в печь воздуха и охлаждения отходящих продуктов сгорания, отводящая из печи продукты сгорания трубка пропущена через подводящую воздух трубку.
к авторскому свидетельству В. Г. Тимошева и Р. В. Миролюбова № 52932
/ t
TS2
