Welche Funktion hat Inertgas im Glasreaktor?

Glasreaktorist eine Art Reaktionsausrüstung, die üblicherweise in chemischen Labors verwendet wird und normalerweise bei der organischen Synthese, katalytischen Reaktionen, Hochtemperaturreaktionen usw. verwendet wird. Unter bestimmten Reaktionsbedingungen muss Inertgas eingefüllt werden, um eine inerte Atmosphäre zu schaffen, um die Reaktionssubstanzen vor dem Einfluss von Sauerstoff und Wasserdampf in der Luft zu schützen und gleichzeitig die Reaktionsbedingungen zu kontrollieren Vermeiden Sie unnötige Nebenreaktionen.

Organische Synthesereaktion: Viele organische Synthesereaktionen müssen in einer inerten Atmosphäre durchgeführt werden, um den Einfluss von Sauerstoff oder Feuchtigkeit auf die Reaktionssubstanzen zu vermeiden. Beispielsweise ist es bei der Hydrierungsreaktion erforderlich, Wasserstoff als Reduktionsmittel zu verwenden und den Laborglasreaktor mit Inertgas zu füllen, um den Ausschluss von Sauerstoff während der Reaktion zu gewährleisten und so einen reibungslosen Ablauf der Reaktion sicherzustellen.

Katalytische Reaktion: Einige katalytische Reaktionen müssen in einer sauerstofffreien oder sauerstoffarmen Umgebung durchgeführt werden, um die Aktivität des Katalysators sicherzustellen. Durch die Zugabe von Inertgas kann der Sauerstoff im Reaktionssystem effektiv eliminiert, die toxische Wirkung von Sauerstoff auf den Katalysator verringert und die Reaktionseffizienz verbessert werden.

Hochtemperaturreaktion: Unter Hochtemperaturreaktionsbedingungen wie Pyrolyse, Kalzinierung und anderen Reaktionsprozessen kann Inertgas verwendet werden, um Sauerstoff und Wasserdampf zu verdünnen, den Sauerstoffpartialdruck des Reaktionssystems zu verringern, die Möglichkeit einer Oxidationsreaktion zu verringern und die Reaktion zu schützen Produkte aus Oxidation oder Hydrolyse.

 

Unter Inertgas versteht man eine Gasart mit sehr stabilen chemischen Eigenschaften, die nur schwer mit anderen Stoffen reagieren kann.

 

Helium (He)

Eigenschaften: Helium ist das am häufigsten vorkommende Gas im Universum und der Gehalt in der Erdatmosphäre ist sehr gering. Helium ist ein einatomiges Gas, das leichteste Edelgas, farblos, geruchlos, ungiftig und von sehr geringer Dichte. Es verfügt über eine hohe Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit.

Reaktionstyp: Da es sehr stabil ist, nimmt es kaum an Reaktionen teil und wird hauptsächlich für den Gasschutz, die Lasertechnik und das Aufblasen von Ballons verwendet.

 

Neon (Ne)

Merkmale: Neon ist ein farbloses, geruchloses und ungiftiges Gas, das ein seltenes Gas mit geringer Dichte ist. Beim Entladen strahlt es orangerotes Licht aus und wird häufig in Neonlichtern verwendet.

Reaktionstyp: Neon ist außerdem ein sehr stabiles Gas und nimmt an den meisten chemischen Reaktionen nicht teil. Aufgrund seiner hohen Ionisierungsenergie kann es zur Herstellung von Entladungsröhren und Lasern verwendet werden.

 

Argon (Ar)

• Eigenschaften: Argon ist ein farbloses, geruchloses und ungiftiges Gas mit hoher Dichte. Es strahlt beim Entladen blaues Licht aus und wird häufig in Lichtquellen und beim Schweißen verwendet.
• Reaktionstyp: Argon ist ebenfalls ein stabiles Gas, das nicht leicht mit anderen Substanzen reagiert. Es wird häufig als inerte Atmosphäre, Schutzgas und Kühlgas in Glasreaktoren verwendet, um Schutz zu bieten und die Reaktionsbedingungen zu kontrollieren.

 

Stickstoff (N2)

• Eigenschaften: Stickstoff ist einer der am häufigsten vorkommenden Bestandteile der Luft und daher relativ einfach zu beschaffen und zu verwenden. Seine Reinheit kann auch durch geeignete Behandlung und Reinigung ein hohes Niveau erreichen, um eine gute inerte Atmosphäre zu gewährleisten. Im Vergleich zu anderen Inertgasen wie Helium, Neon, Argon und Krypton sind die Kosten für Stickstoff geringer, was es zu einer häufigen Wahl für groß angelegte Labor- und Industrieanwendungen macht. Im Allgemeinen ist es relativ stabil und es gibt keine offensichtlichen Störungen bei den meisten chemischen Reaktionen.
• Reaktionstyp: In einem Glasreaktor kann Stickstoff verwendet werden, um Sauerstoff und Wasserdampf aus der Luft zu entfernen und so eine sauerstofffreie oder hypoxische Umgebung zu schaffen. Dies ist hilfreich, um die Reaktionssubstanzen vor Oxidation oder Hydrolyse zu schützen und die Ausbeute und Selektivität bei einigen organischen Synthesen und katalytischen Reaktionen zu verbessern. Darüber hinaus kann Stickstoff auch zur Steuerung der Reaktionstemperatur und zur Einstellung der Reaktionsgeschwindigkeit durch Kühlung oder Erwärmung eingesetzt werden.

 

Krypton (Kr)

• Eigenschaften: Krypton ist ein Edelgas, farblos, geruchlos und ungiftig, mit hoher Dichte. Beim Entladen leuchtet es gelbgrün. Es enthält Spuren in der Atmosphäre und kann durch Fraktionierung von flüssiger Luft abgetrennt werden. Die mit Krypton injizierte Glühbirne ist eine sehr helle Lichtquelle, die häufig zur Herstellung von Leuchtstofflampen verwendet wird.
• Reaktionstyp: Krypton ist ebenfalls ein stabiles Gas, das nicht leicht an chemischen Reaktionen teilnimmt. Es wird hauptsächlich zum Befüllen von Gasentladungslampen, Lasern und optischen Instrumenten verwendet.

 

Xenon (Xe)

• Eigenschaften: Xenon ist ein farbloses, geruchloses und ungiftiges Gas mit hoher Dichte. Im entladenen Zustand gibt es blaues bis grünes Licht ab. Es kommt in der Luft vor (ca. 0,0087 ml Xenon pro 100 l Luft) und auch im Gas heißer Quellen. Mit Krypton von flüssiger Luft getrennt.
• Reaktionstyp: Xenon ist ebenfalls ein stabiles Gas, das nicht leicht mit anderen Substanzen reagiert. Es wird häufig in der Gasentladungslampen- und Lasertechnologie eingesetzt und kann auch in der medizinischen und wissenschaftlichen Forschung eingesetzt werden.

 

Radon (Rn)

• Eigenschaften: Radon ist ein farbloses, geruchloses und giftiges Gas mit hoher Dichte. Es handelt sich um ein radioaktives Gas, das normalerweise im Boden, im Wasser und in der Luft vorkommt. Aufgrund seiner Radioaktivität hat es eine kurze Halbwertszeit.
• Reaktionstyp: Radon ist aufgrund seiner Instabilität und Radioaktivität nicht für chemische Reaktionen geeignet. Radon wird hauptsächlich für Strahlentherapie und wissenschaftliche Forschung verwendet.

Sicherheitsprobleme, die bei der Verwendung von Inertgas als Umgebungsgas eines Glasreaktionskessels beachtet werden sollten.

 

1. Vermeiden Sie zu hohe Sauerstoffkonzentrationen: Die Hauptfunktion von Inertgas besteht darin, Sauerstoff aus der Luft zu entfernen, um die Reaktionsstoffe zu schützen. Wenn jedoch nicht ausreichend Inertgas verwendet wird oder austritt, kann es zu einem Anstieg der Sauerstoffkonzentration im Reaktor kommen. Eine hohe Sauerstoffkonzentration kann die Explosions- oder Brandgefahr erhöhen. Daher sollten wir im Betrieb für eine ausreichende Inertgasversorgung sorgen und das Gasversorgungssystem regelmäßig überprüfen und warten.

2. Dichtleistung und Leckage: Es ist sehr wichtig, eine gute Dichtungsleistung des ummantelten Glasreaktors sicherzustellen. Jede Leckage kann zum Verlust von Inertgas führen und so den Reaktionsprozess beeinträchtigen. Überprüfen und warten Sie die Dichtungsvorrichtung des Reaktionskessels regelmäßig, um eine gute Dichtungsleistung sicherzustellen und eventuelle Leckageprobleme rechtzeitig zu beheben.

3. Sauerstoffentfernung und Belüftung: Die Verwendung von Inertgas inGlasreaktorzielt darauf ab, Sauerstoff aus der Luft zu entfernen. Stellen Sie vor der Verwendung von Inertgas sicher, dass die Luft im Reaktor vollständig entfernt wurde, und richten Sie ein geeignetes Belüftungssystem ein, um zu verhindern, dass Sauerstoff wieder in den Reaktor gelangt. Stellen Sie während des Betriebs sicher, dass die Belüftungsausrüstung normal funktioniert, um die Gaszusammensetzung der Reaktionsumgebung stabil zu halten.

4. Gasdruckregelung: Sowohl die Zufuhr als auch die Abfuhr von Inertgas müssen den Gasdruck kontrollieren. Ein zu hoher oder zu niedriger Gasdruck kann zu Sicherheitsproblemen oder Abweichungen von den Reaktionsbedingungen führen. Verwenden Sie geeignete Druckregelgeräte und Überwachungsgeräte, um den Druck des Inertgases zu kontrollieren und sicherzustellen, dass er immer im geeigneten Bereich liegt.

5. Ansammlung von Inertgas verhindern: Bei der Verwendung von Inertgas ist es notwendig, die Ansammlung von Inertgas in einem geschlossenen Raum zu vermeiden. Durch die Ansammlung von Inertgas besteht die Gefahr von Hypoxie und Erstickung. Daher ist es während des Betriebs erforderlich, für eine ausreichende Belüftung und Luftzirkulation zu sorgen, um die Ansammlung von Inertgas zu vermeiden.

 

Wenn Sie weitere Informationen zu den Labor-Chem-Glasreaktoren benötigen, teilen wir Ihnen dies gerne mitsales@achievechem.com