Mikä on lasireaktori?

Nykyään lasireaktoriyksiköt ovat suosiossaan edelleen kilpailun yläpuolella. Ratkaistavien tehtävien monimutkaisuudesta riippuen ne voivat vaihdella erilaisina versioina, joissa on tai ei ole erityyppisiä kuoria ja jotka on tarkoitettu tislaus- tai dispergointiprosesseihin.

Näitä laitteita käytetään näytteiden käsittelyyn ja aineiden ominaisuuksien tutkimiseen laboratoriossa, kemian- ja elintarviketeollisuudessa sekä kosmetiikka-, lääke- ja rakennusteollisuudessa. Laboratorion lasireaktori on kemiallinen erikoislaite, joka on suunniteltu hallittuihin prosesseihin. Yksikerroksisen reaktorin rakenteeseen kuuluu reaktioastia, jossa ei ole ulkoista lämmönvaihtokuorta.

On syytä korostaa kemiallisten lasireaktoreiden keskeistä ominaisuutta: ne mahdollistavat erilaisten toimintojen, kuten sekoittamisen, haihduttamisen sekä polymerisaatioreaktioiden ja muiden, suorittamisen samassa laitteessa. Niiden avulla on mahdollista:

• suorittaa aineen homogenisointi,
• valmistaa emulsioita, suspensioita, voiteita ja vastaavia tuotteita,
• tutkia reaktioiden olosuhteita;
• tehdä kokeita uusien yhdisteiden ja materiaalien syntetisoimiseksi;
• saada pieniä määriä erittäin puhtaita aineita;
• valita optimaaliset prosessiparametrit skaalausta varten.

Näitä laboratorioreaktorilaseja käytetään monenlaisissa sovelluksissa, kuten kemian- ja elintarviketeollisuudessa, petrokemian tuotannossa, kosmetiikassa, lääketeollisuudessa ja rakentamisessa. Tällaisten yksiköiden kysyntä kattaa laboratorio-olosuhteiden lisäksi myös käytännön teollisuudenalat. Niitä käytetään kokeiluihin, teknologian kehittämiseen ja pienten erien valmistamiseen valmiista tuotteista.

Lasireaktoreiden tyypit

Lasireaktoreita on erityyppisiä. Kullakin tyypillä on erityispiirteitä, ja ne eroavat toisistaan menetelmän ja käyttöalueen osalta. Tarkastellaan tämäntyyppisten laitteiden pääluokitusta:

Yksikerroksinen lasireaktori on reaktioiden suorittamiseen tarkoitettu säiliö, joka on valmistettu tietyn geometrian omaavasta borosilikaattilasista valmistetun tavanomaisen astian muodossa. Tämäntyyppisen reaktorin erityispiirre on ulomman kerroksen eli "vaipan" puuttuminen, toisin kuin kaksikerroksisen vastineensa.

Reaktioastia on tässä tapauksessa pallomainen pullo, jossa on 4-6 kaulaa ja joka asetetaan lämpöhauteeseen. Jos kolvi on jäähdytettävä, kylpyä täytetään matalalämpötermostaatista saatavalla lämmönsiirtimellä.

Kaksikerroksinen laboratoriolasireaktori on lasiastia, jota ympäröi ylimääräinen lasikerros, jota kutsutaan vaipaksi. Jäähdytys- tai lämmitysneste kiertää astian seinämien ja vaipan välissä, mikä mahdollistaa hallitun lämmönvaihdon. Lämpö siirtyy reaktioseokseen pääastian seinämien kautta.

Tässä reaktorikonfiguraatiossa astia on kannellinen lasiastia. 1-10 litran kaksoislasireaktoreiden vakiovarusteisiin kuuluu sekoitin, jossa on sähkömoottori, elektroninen ohjausyksikkö, nesteen syöttösuppilo, tyhjiöventtiili, jäähdytysvastaanotin, joustavat letkut ja kiinnityssarja.

Joiltakin valmistajilta on saatavana myös räjähdyssuojattuja vaihtoehtoja.

Vaippainen kolmikerroksinen lasireaktori. Tässä laitetyypissä on kolme kerrosta, mukaan lukien sisäastia, vaippa ja ulkokerros. Tämäntyyppistä reaktoria käytetään sovelluksissa, joissa tarvitaan alhaisia lämpötiloja tai prosesseja, joissa on hallittu lämmitys.

Kolmioreaktoreiden yleisimpiä käyttökohteita ovat aineiden ominaisuuksien tutkiminen alhaisissa lämpötiloissa, orgaanisten kiteiden kasvattaminen kontrolloiduissa olosuhteissa sekä polyisobuteenin ja butyylikumin tuottaminen kationisella polymeroinnilla.

Mihin lasireaktoria käytetään?

Valmistajat tuottavat monia reaktorimalleja, on sekä yleisiä että erikoistuneita erityistehtäviin. Monet laboratoriot voivat löytää universaaleja reaktoreita ja erikoistuneita malleja, jotka on mukautettu tarkasti tiettyihin tehtäviin. Tieteellisissä laboratorioissa käytetään useimmiten yksikerroksisia lasireaktoreita, jotka ilmentävät universaalia toiminnallisuutta. Tyypillisesti tällainen laite sisältää seuraavat elementit:

• reaktioastia, joka on varustettu kurkulla tai kannella, jossa on ulostuloaukot;
• sekoitin, jossa on säädettävänopeuksinen ankkuri;
• laitteet lämpötilan säätöä, lämmitystä tai jäähdytystä varten;
• erityinen alusta sekoittajan ja muiden lisävarusteiden asentamista varten.

Elektroninen ohjausyksikkö on myös pakollinen osa tällaista sarjaa. Käsiteltävistä tehtävistä riippuen on mahdollista liittää seuraavat laitteet:

• sähkölämmitin tai kompressori, joka syöttää jäähdytysnestettä haluttuun lämpötilaan;
• lauhdutin, joka suorittaa erityistehtäviä;
• tyhjiöpumppu ja peristalttinen pumppu;
• syöttösuppilo aineiden tarkkaa annostelua varten;
• erilaisia antureita, kuten lämpötila-, paine-, happamuus- ja muita parametreja;
• sekä muita erikoistyökaluja ja -laitteita.

Osta reaktoreita Kemistin verkkokaupasta.