曲頸甑
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在化學實驗室中,曲頸甑(retort)是一種用於蒸餾或乾餾的玻璃儀器。它包括一個球狀容器,以及一個開口向下的窄頸。被蒸餾的液體置於球狀容器中,並在此被加熱。瓶頸相當於冷凝管,使得蒸汽在其中冷凝,繼而順瓶頸流下,進入在下面放置的收集容器,如燒杯、燒瓶中。[1]
在化學工業中,曲頸甑也指一種密閉容器,物質在其中被加熱,發生化學反應,生成氣體產物,被容器收集或參與進一步的反應處理。
在食品工業中,英文中的高壓鍋也常被稱為曲頸甑,即罐狀曲頸甑。
歷史
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作為曲頸甑的一種,升華鍋(alembic,鍊金術士用的一種蒸餾器)被發明後,阿拉伯化學家賈比爾創造了今天意義上的蒸餾技術[2]。曲頸甑被鍊金術士廣泛使用,蒸餾的過程也出現在了許多對實驗室的繪畫中。在現代冷凝管出現前,許多傑出的化學家都使用過曲頸甑,例如拉瓦節和永斯·貝采利烏斯[3]。
早期製造磷的方法便首先要燒灼骨頭,然後將粘土製的曲頸甑置入熱磚的火爐中,蒸餾出劇毒物質[4]。
用途
分析化學中的使用
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18世紀後半葉,現代化學之父、法國化學家拉瓦節使用曲頸甑研究空氣組成成分。在1774年進行的、著名的氧化汞試驗中,他首先在空氣中加熱了純水銀,即汞,12天後發現表面出現了紅色的粉末狀固體。當粉末量不再增加時,他發現曲頸甑中的氣體量恰好減少了五分之一。在第二次試驗中,他收集了產生的紅色氧化汞,並在曲頸甑中加熱,由此收集到的氣體體積與第一次試驗中消失的氣體體積完全一致。並且,他發現這種氣體可以支持燃燒,也能使生存其中的動物存活。後來(1779年),他將這一部分命名為氧氣。這一實驗還被視為對質量守恆定律的驗證[5]。
在現代實驗室的中,由於技術進步,特別是李比希冷凝管的發明,曲頸甑自20世紀初期就已經被認為是落後了。[6]然而,一些實驗室技術只需要簡單地冷凝,從而無需較複雜先進的設備,這種情況下,曲頸甑可以代替複雜的冷凝設施。
無機化學中的使用
在現代化學實驗中,曲頸甑的使用並不多見。但在製備強酸,如濃硝酸、鹽酸時,曲頸甑偶爾會被用於蒸餾提純[7]。此外,曲頸甑也可用於製備三氧化二磷和三氧化硫。
化工中的使用
曲頸甑可用作木材熱解的反應器,來生產木炭。圓木尺寸可以超過30cm長,直徑可以大於18cm。[8]
工業意義上的曲頸甑用於提取頁岩油和製造木炭。將油頁岩加熱,分解為頁岩油、油頁岩氣(shale gas)和殘餘頁岩,在英文中,這一過程也常被成為 retorting。
大型曲頸甑在工業中也廣泛用於分離金和汞的混合物,從熔融的礦石原料中分離鋅的金屬蒸汽,以及從煤炭中獲取焦炭和煤氣。[1]
參見
參考資料
- ^ 1.0 1.1 Retort. [2013-07-19]. (原始內容存檔於2013-10-03).
- ^ 酒精和酒的蒸餾技術的阿拉伯源頭(Alcohol and the Distillation of Wine in Arabic Sources) 網際網路檔案館的存檔,存檔日期2007-07-03.
- ^ Retort. [2013-07-19]. (原始內容存檔於2012-06-12).
- ^ Pg. 416 - Dictionary of chemistry with its applications to mineralogy, physiology and the arts. [2013-07-19]. (原始內容存檔於2013-10-21).
- ^ 《化学基础论》:幸运的化学,悲催的拉瓦锡. [2013-07-19]. (原始內容存檔於2013-07-29).
- ^ Distillation 網際網路檔案館的存檔,存檔日期2011-11-09.
- ^ A Snappy Retort
- ^ Emrich, W. 'Handbook of Charcoal Making, the Traditional and Industrial Methods'(《木炭製作手冊:傳統與工業方法》). D. Reidel Pub. Co., Hingham, MA, 1985, p 296
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