Трубчатая печь - Tube furnace

Трубчатая печь, используемая при синтезе хлорида алюминия

Трубчатая печь представляет собой электрическое отопление устройство , используемое для проведения синтеза и очисток из неорганических соединений , а иногда и в органическом синтезе . Одна из возможных конструкций состоит из цилиндрической полости, окруженной нагревательными спиралями , встроенными в теплоизолирующую матрицу. Температуру можно контролировать с помощью обратной связи от термопары . Более сложные трубчатые печи имеют две (или более) зоны нагрева, которые можно использовать для транспортных экспериментов . Некоторые цифровые контроллеры температуры имеют интерфейс RS-232 и позволяют оператору программировать сегменты для таких целей, как линейное изменение температуры , замачивание, спекание и т. Д. Современные материалы в нагревательных элементах, такие как дисилицид молибдена, предлагаемый в некоторых моделях, теперь могут обеспечивать рабочие температуры до 1800 ° C. Это облегчает более сложные приложения. Обычным материалом для реакционных трубок является оксид алюминия , пирекс и плавленый кварц , или, в случае коррозионных материалов, можно использовать молибденовые или вольфрамовые трубки.

Трубчатая печь была изобретена в первом десятилетии 20 - го века и первоначально была использована для изготовления керамических нитей для Нернста лампы и негодования .

Иллюстративные приложения

Примером материала, приготовленного в трубчатой ​​печи, является сверхпроводник YBa 2 Cu 3 O 7 . Смесь мелкодисперсных порошков CuO, BaO и Y 2 O 3 в соответствующем молярном соотношении, содержащаяся в платиновой или глиноземной «лодочке», нагревается в трубчатой ​​печи до нескольких сотен градусов в потоке кислорода . Аналогичным образом дисульфид тантала получают в трубчатой ​​печи с последующей очисткой, а также в трубчатой ​​печи с использованием метода химического переноса паров . Из-за наличия трубчатых печей перенос химических паров стал популярным методом не только в промышленности (см. Процесс Ван Аркеля – де Бура ), но и в исследовательских лабораториях.

Трубчатые печи также могут использоваться для реакций термолиза с участием органических или неорганических реагентов. Одним из таких примеров является приготовление кетенов, в котором можно использовать трубчатую печь в «кетеновой лампе». В мгновенном вакуумном пиролизе часто используется трубка из плавленого кварца, обычно заполненная кварцевыми или керамическими шариками, которая нагревается до высоких температур.

использованная литература

  1. ^ JD Corbett "Синтез твердотельных материалов" в химии твердого тела: методы, AK Cheetham и P. Day, Eds. Кларендон, Оксфорд, 1987. ISBN  0-19-855165-7 .
  2. ↑ Harker, JA (декабрь 1905 г.). «О новом типе электропечи с переопределением точки плавления платины» . Труды Королевского общества А . 76 (507): 235–249. Bibcode : 1905RSPSA..76..235H . DOI : 10,1098 / rspa.1905.0023 .
  3. ^ JF Revelli, "Дисульфид тантала (TaS 2 ) и его интеркаляционные соединения" Неорганический синтез 1995, том 30, стр. 155. doi : 10.1002 / 9780470132616.ch32