ارلن بوخنر یا ارلن خلأ یکی از ابزار آزمایشگاهی پرمصرف است. این وسیله مانند ارلن دهانه تنگ است که روی گردن آنیک لوله شیشهای دارد. از این لوله معمولاً برای اتصال شلنگهای پلاستیکی به پمپ خلأ استفاده میشود. ارلن خلأ همراه با قیف بوخنر برای جداسازی جامدات و مایعات مورداستفاده قرار میگیرد. از ویژگیهای مهم این وسیله، مقاومت بدنه آن در برابر فشار بالا یا در اصطلاح قابلیت وکیوم است. از دیگر ویژگی این نوع ارلن، میتوان به شفافیت بالای آن نیز اشاره کرد.
ارلن خلأ دارای حجمهای متفاوتی است و معمولاً مدرج است که بتوان حجمهای متفاوتی را در آن نگهداری کرد. یکی دیگر از کاربردهای ارلن تخلیه یا خلأ خروج گاز در حین جوشاندن در مواقعی که گاز و یا بخار خاصی را بخواهیم از سیستم خارج کنیم، است. همچنین میتوان برای فیلتر کردن مواد نیز از آن استفاده کرد. نوع شیشهای این ارلن از جنس شیشههای بوروسیلیکاتی یا پیرکس با ضخامت بالا است.
نحوه اجرای آزمایش در این ارلن تخلیه
همانطور که ذکر شد، ارلن بوخنر دارای لوله جانبی است که توسط شلنگ یا لولهای به پمپ خلأ متصل میشود. آب روی قیف بوخنر ریخته میشود و مایع از فیلتر کاغذی عبور کرده و توسط مکش پمپ به مجرای قیف راه پیدا میکند و وارد ارلن خلأ میشود. بنابراین جامد پشت قیف بوخنر میماند. نکته بسیار مهم در هنگام استفاده از پمپ خلأ این است که باید مراقب بود تا محلول به درون شلنگ و درنهایت پمپ خلأ نفوذ نکند. همچنین برای آنکه بتوانید با استفاده از ارلن تخلیه، مکش ایجاد کنید و مواد جامد داخل آن را جدا کنید.
باید از قیف بوخنر استفاده کرد. انتهای این قیف، در چوبپنبه فرو میشود. بعدازآن چوبپنبهای که بهاندازه دهانه ارلن تخلیه است، روی آن قرار میگیرد. به صورتی که کاملاً درب آن بسته شود و هیچگونه هوایی از کنارههای آن عبور نکند. به خاطر داشته باشید، زمانی که محلول مورد آزمایش کاملاً از رسوبات جدا شد میتوانید مقداری حلال را روی رسوب بریزید و زمانی که خشک شد برای انجام مابقی آزمایش آن را وزن کنید.
شلنگ ارلن
همانطور گفته شد، یک ارلن بوخنر دارای دیوارهای ضخیم با یک لوله شیشهای کوتاه، خاردار و همچنین شلنگی است که حدود یک اینچ از گردن آن بیرون زده است. لوله کوتاه و شلنگ خاردار بهطور مؤثری بهعنوان یک آداپتور که در انتهای شیلنگهای انعطافپذیر با دیواره ضخیم (لوله) نصبشدهاند، عمل میکنند. انتهای دیگر شلنگ را به منبع خلأ از قبیل بادبزن، هواکش یا پمپ خلأ متصل میکنند. بهتر است این کار از طریق یک دریچه که برای جلوگیری از مکیدن آب از هواکش ارلن بوخنر طراحیشده است، انجام گیرد.
فیلتراسیون
فیلتراسیون روشی است که به کمک آن، ناخالصیهای جامد در مایعات و گازها جدا میشوند. این جداسازی در محیطی صورت میگیرد که سیال از میان آن عبور میکند اما ذرات جامد، توانایی عبور از سیال را ندارند. در برخی فرآیندها به هنگام تولید مواد شیمیایی، از هر دو ماده یعنی مایع و ذرات جامد استفاده میشود. لازم به ذکر است که الکتریسیته، نور و صوت نیز قابلیت فیلتر شدن دارند. همچنین لازم به ذکر است که روشهای مختلفی برای فیلتراسیون وجود دارد. هدف تمامی این روشها جداسازی مواد از یکدیگر است. این جداسازی به کمک نوعی از برهمکنشها بین مواد صورت میگیرد. روشهای فیلتر کردن در استفاده از ارلن بوخنر بر اساس ماده موردنظر تغییر میکند. چراکه ماده ممکن است یک محلول یا جامد باشد. بنابراین روشهای فیلتراسیون عبارتاند از؛ فیلتراسیون گرم، سرد و خلأ.
فیلتراسیون گرم (Hot Filtration)
روش فیلتراسیون گرم، بهمنظور جداسازی مواد جامد از محلولهای گرم بکار میرود. این کار بهمنظور جلوگیری از تشکیل بلور در قیف فیلتر و دیگر دستگاههای در تماس با محلول صورت میگیرد. درنتیجه، دستگاه و محلول مورداستفاده را حرارت میدهند تا در صورت کاهش سریع دما، تبلور و بهتبع آن توقف فیلتراسیون انجام نشود. یکی از مهمترین ابزارهایی که میتواند از تشکیل بلور در طول فرآیند جلوگیری کند، قیف بدون لوله (Stemless Filter Funnel) است. به دلیل حذف لوله در این قیف، سطح تماس بین محلول و قیف کاهش پیدا میکند که این امر مانع از تبلور مجدد در فیلتر خواهد شد.
فیلتراسیون سرد (Cold Filtration)
این روش شامل استفاده از یک حمام یخ است و بهجای اینکه به محلول زمان بدهند تا در دمای اتاق بهآرامی سرد شود، آن را بهسرعت سرد میکنند تا متبلور شود. درنتیجه، بلورهای تشکیلشده، اندازه کوچکتری خواهند داشت.
فیلتراسیون ثقلی (Gravity Filtration)
از این فیلتراسیون در ارلن بوخنر و بهطورکلی آزمایشگاه، بهمنظور حذف ناخالصیهای جامد از یک مایع آلی استفاده میشود. در این نوع از فیلتر کردن، ناخالصی میتواند یک فرآورده فرعی یا واکنشدهندهای باشد که در واکنش شرکت نکرده است. همچنین باید گفت از فیلتراسیون ثقلی بهمنظور جداسازی ذرات جامد بهره میگیرند. البته برای این کار بهطورمعمول از فیلتراسیون خلأ استفاده میکنند چراکه سرعت بیشتری دارد. برای انجام این روش، ابتدا اندازه مناسب کاغذ صافی را انتخاب کنید. کاغذ را بعد از تا کردن، در داخل قیف قرار دهید (برای تا کردن کاغذ صافی، ابتدا آن را از وسط تا کنید). در مرحله بعد، قیف شیشهای را به گیره یا به بالای یک ارلن متصل کنید. کاغذ را با چند میلیلیتر از حلال، تر کنید تا در کف قیف بچسبد و سپس مخلوط را بهاندازه موردنیاز به درون قیف بریزید.
نتیجهگیری
امیدواریم بامطالعه این مقاله اطلاعات مفیدی در حوزه ابزارآلات آزمایشگاهی بالأخص ارلن تخلیه یا خلأ به دست آورده باشید.
