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Un burbujeador de gas es un instrumento de laboratorio que consiste en un bulbo de vidrio lleno de una pequeña cantidad de líquido , generalmente aceite mineral o de silicona , y con menos frecuencia mercurio. La entrada al bulbo está conectada a una junta de vidrio esmerilado , mientras que la salida está ventilada al aire.
Los burbujeadores de gas se utilizan para excluir el aire de una reacción o un sistema. En el primer caso, el burbujeador de gas se instala en el condensador del sistema de reacción. En el segundo caso, se suele instalar un burbujeador de aceite al final del colector de gas inerte en una línea Schlenk para evitar la contaminación por oxígeno atmosférico y agua .
Un burbujeador de gas actúa como una válvula unidireccional : los gases (aire caliente, gases desprendidos, vapores de disolvente) de la entrada burbujean a través del fluido antes de ser liberados a la atmósfera. Si se produce una baja presión en el recipiente de reacción (por ejemplo, al retirar el calor y contraerse los gases), se aspira fluido a un depósito para igualar la presión, en lugar de aire. Siempre que sea posible, debe evitarse esta "retroalimentación" llenando el aparato de reacción con gas inerte, ya que una presión excesivamente baja provocará que el aceite sea aspirado al recipiente de reacción, contaminándolo. [ 1 ]
Las burbujas permiten al operario confirmar visualmente que el sistema se está purgando con gas inerte; la velocidad a la que se forman las burbujas permite al operario ajustar la presión de entrada.
Burbujeadores de aceite
Los difusores de aceite se llenan con aceite mineral o de silicona . Ambos son bastante resistentes a los ataques químicos. Los difusores de aceite son los más utilizados; el aceite es económico y no tóxico.
Una desventaja es que, debido a la menor densidad del aceite, en caso de baja presión en el reactor, podría succionarse suficiente aceite a través del depósito hacia el sistema de gas inerte, contaminándolo. Por la misma razón, la presión dentro del sistema de gas inerte siempre se mantendrá cercana a la atmosférica. Esto representa una desventaja al intentar realizar transferencias mediante cánulas utilizando la presión del gas inerte para introducir un reactivo líquido en otro.
Burbujeador de mercurio
Los burbujeadores de mercurio son muy similares en su construcción a los burbujeadores de aceite. Suelen tener un cuerpo más largo para evitar que el mercurio salpique por la salida del burbujeador, y la conexión de entrada suele tener un disco de vidrio sinterizado para evitar que el mercurio sea succionado de nuevo al sistema de gas inerte al rellenar un recipiente evacuado.
La principal ventaja del mercurio sobre el aceite radica en que permite mantener una presión considerable dentro del sistema de gas inerte (equivalente a la altura de la columna de mercurio). Para aprovechar aún más esta ventaja, se pueden utilizar columnas altas. Al aumentar la presión dentro del sistema de gas inerte, se elevan los puntos de ebullición, lo que permite llevar a cabo reacciones a reflujo a temperaturas más elevadas. Además, las transferencias mediante cánula se realizan con mayor facilidad gracias a la mayor presión de gas disponible para impulsar un reactivo líquido desde un recipiente, a través de la cánula, a otro recipiente.
Se evitan los burbujeadores de mercurio siempre que sea posible, debido a la dificultad y el costo de lidiar con derrames de mercurio. Además, el mercurio puede reaccionar con varios productos químicos, como el amoníaco y los acetilenos , con resultados potencialmente peligrosos. [ 1 ] [ 2 ] En el contexto de la transferencia por cánula, se pueden evitar los burbujeadores de mercurio aspirando (en lugar de empujando) los líquidos a través de la cánula mediante vacío. Alternativamente, el burbujeador de aceite se puede cerrar de la línea de gas inerte con una llave de paso, permitiendo que el gas inerte empuje el reactivo a través de la cánula. El exceso de presión se libera de un burbujeador instalado directamente sobre el recipiente receptor.
Véase también
Referencias
- Material de vidrio de laboratorio