Qu'est-ce qu'un réacteur en verre ?

Published on November 23, 2023
Qu'est-ce qu'un réacteur en verre ?
De nos jours, les réacteurs en verre restent sans concurrence en termes de popularité. En fonction de la complexité des tâches à résoudre, ils peuvent varier dans une variété de versions avec ou sans différents types de coquilles, destinées à des processus de distillation ou de dispersion.
Ces appareils sont utilisés pour le traitement d'échantillons et l'étude des propriétés des substances en laboratoire, dans l'industrie chimique et alimentaire, ainsi que dans l'industrie cosmétique, pharmaceutique et de la construction. Un réacteur en verre de laboratoire est un dispositif chimique spécialisé conçu pour des processus contrôlés. La conception du réacteur à couche unique comprend une cuve de réaction dépourvue d'enveloppe d'échange thermique externe.
Il convient de souligner une caractéristique essentielle des réacteurs chimiques en verre : ils permettent d'effectuer diverses opérations, telles que le mélange, l'évaporation, les réactions de polymérisation et autres, au sein d'un même appareil. Grâce à eux, il est possible de
- d'effectuer l'homogénéisation de la substance,
- de préparer des émulsions, des suspensions, des crèmes et des produits similaires,
- d'étudier les conditions des réactions ;
- de mener des expériences pour synthétiser de nouveaux composés et matériaux ;
- obtenir de petites quantités de substances de haute pureté ;
- sélectionner les paramètres optimaux d'un procédé en vue d'une mise à l'échelle.
Ces réacteurs de laboratoire en verre sont utilisés dans une large gamme d'applications telles que la transformation chimique et alimentaire, la production pétrochimique, la cosmétologie, les produits pharmaceutiques et la construction. La demande pour ces unités couvre non seulement les conditions de laboratoire mais aussi les industries pratiques. Ils sont utilisés pour l'expérimentation, le développement technologique et la production de petits lots de produits finis.
Types de réacteurs en verre
Il existe différents types de réacteurs en verre. Chaque type présente des particularités et diffère par sa méthode et son domaine d'application. Examinons la classification principale de ce type d'équipement :
Le réacteur en verre monocouche est un récipient destiné à la réalisation de réactions, qui se présente sous la forme d'une cuve conventionnelle en verre borosilicaté d'une certaine géométrie. La particularité de ce type de réacteur est l'absence de couche externe ou "Jacket", contrairement à son homologue à double couche.
Dans ce cas, le récipient de réaction est un ballon sphérique avec 4 à 6 cols, qui est placé dans un bain chauffant. S'il est nécessaire de refroidir le ballon, le bain est rempli d'un caloporteur provenant d'un thermostat à basse température.
Un réacteur en verre de laboratoire à double couche est un récipient en verre entouré d'une couche supplémentaire de verre appelée enveloppe. Un fluide de refroidissement ou de chauffage circule entre les parois de la cuve et l'enveloppe, assurant un échange thermique contrôlé. La chaleur est transférée au mélange réactionnel à travers les parois de la cuve principale.
Dans cette configuration de réacteur, la cuve est une cuve en verre munie d'un couvercle. L'équipement standard des réacteurs doubles en verre de 1 à 10 litres comprend un agitateur avec moteur électrique, une unité de contrôle électronique, un entonnoir d'alimentation en liquide, une soupape à vide, un réservoir de réfrigération, des tuyaux flexibles et un ensemble de fixations.
Certains fabricants proposent également des options antidéflagrantes.
Réacteur en verre gainé à trois couches. Ce type d'équipement comporte trois couches, dont une cuve intérieure, une enveloppe et une couche extérieure. Ce type de réacteur est utilisé pour des applications nécessitant des températures basses ou des processus avec un chauffage contrôlé.
Les applications les plus courantes des réacteurs ternaires sont l'étude des propriétés des substances à des températures réduites, la croissance de cristaux organiques dans des conditions contrôlées et la production de polyisobutylène et de caoutchouc butyle par polymérisation cationique.
À quoi sert un réacteur en verre ?
Les fabricants produisent de nombreux modèles de réacteurs, qui sont à la fois universels et spécialisés pour des tâches spécifiques. Dans de nombreux laboratoires, on trouve des réacteurs universels et des modèles spécialisés précisément adaptés à des tâches spécifiques. Dans les laboratoires scientifiques, on utilise le plus souvent des réacteurs en verre monocouche, qui présentent une fonctionnalité universelle. En règle générale, un tel dispositif comprend les éléments suivants :
- une cuve de réaction équipée de goulots ou munie d'un couvercle avec des orifices de sortie ;
- un agitateur doté d'une armature à vitesse variable ;
- des dispositifs de régulation de la température, de chauffage ou de refroidissement ;
- un lit spécial pour le montage de l'agitateur et d'autres accessoires supplémentaires.
Une unité de contrôle électronique est également un élément obligatoire d'un tel ensemble. En fonction des tâches à accomplir, il est possible de connecter les équipements suivants :
- un réchauffeur électrique ou un compresseur, qui fournit le liquide de refroidissement à la température requise ;
- un condenseur, qui remplit des fonctions spécifiques ;
- une pompe à vide et une pompe péristaltique ;
- un entonnoir pour le dosage précis des substances ;
- une série de capteurs, notamment de température, de pression, d'acidité et d'autres paramètres ;
- ainsi que d'autres outils et équipements spécialisés.
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