1.7. Смазки, шпакловки и уплътнители. Част 1
В лабораториите най-напред трябва да се смажат тънките срезове (виж раздел 2.5). Обикновените стъклени секции в сухо състояние не са херметични дори при много внимателна изработка и без смазване, когато едната повърхност се върти спрямо другата, върху тях се появяват „задръствания“, които дезактивират секцията.
Замазките и уплътнителите са предназначени да фиксират вече съществуващия надежден механичен контакт между повърхностите на частите и частите на инсталацията.
Към смазочните материали се налагат доста високи изисквания: те трябва да имат химическа устойчивост, неразтворимост на съхранявана или течаща течност, да издържат на нагряване до 100 ° C, а при работа с вакуум трябва да имат ниско налягане на парите.
Вискозитетът на смазката трябва да осигурява възможност за завъртане на земните повърхности една спрямо друга без загуба на плътност, но не трябва да се изстисква от секцията.
В природата няма универсални смазки и китове, които да са устойчиви на всякакви химични и температурни влияния. Следователно във всяка препоръка е трудно да се предвидят всички обстоятелства, които експериментаторът може да срещне.
Изборът на смазка и шпакловка зависи до голяма степен от опита му в работата.
По-долу са само най-често използваните лубриканти и замазки, много от които могат да бъдат приготвени в химическа лаборатория.
При работа с вакуум се използва грес Ramsay, която представлява разтвор на суров каучук в вазелин и парафин. За получаването му се смесват суров каучук, вазелин и парафин в съотношения от 7:3:1 до 16:8:1.
Първо, вазелинът се поставя в чаша и се поставя на парна баня, след което се добавят парчетагума, след което стъклото се покрива с часовниково стъкло и се оставя да престои във ваната, докато целият каучук премине в разтвор. Едва след това парчета парафин се добавят към разтвора, докато се разтворят напълно.
Налягането на парите на греста Ramsay при 20 °C не надвишава 0,013 Pa.
Рамзи Уилям (1852-1916) - английски химик и физик, открил няколко благородни газове, носител на Нобелова награда.
Apieson грес (apieson) е смес от високомолекулни полутечни въглеводороди - продукти от рафиниране на нефт, пречистени от летливи примеси. Основният му производител е Leybold (Германия). Apiezon е устойчив на халогени, но поради значителната си течливост лесно се изстисква от тънки участъци. Следователно, само пръстен от грес Ramsay се нанася върху горната част на големите кранове. Налягането на парата на апиезона е по-малко от 1*10 -6 Pa. Предлага се в три степени: L, P и R. Клас L е най-подходящ за смазване на кранове.
Силиконовата грес е смес от безцветни органосилициеви съединения, характеризиращи се с химическа инертност, хидрофобност, термично-окислителна стабилност и относително малка промяна във вискозитета с температура. Греста има много ниско налягане на парите и може да се използва при температури до 200°C (над 200°C полимеризира с отделяне на газ). Трябва да се отбележи, че смесителите със силиконова смазка не трябва да стоят без работа дълго време, тъй като те залепват. Въпреки това, когато се нагряват, такива кранове почти винаги успяват да бъдат приведени в състояние, подходящо за работа.
Флуоропластовата грес е грес на основата на флуоропласт-3 с ниска степен на полимеризация. Такава смазка не се влияе от озон, серен триоксид, димяща азотна киселина, халогени и други силни окислители. Смазочните свойства на флуоропластичната грес са на второ място след тези на силиконовата грес.
Лубрикантът на Капсенберг - нишесте-глицерин, може да се приготви във всяка лаборатория.
За получаването му в порцеланова чаша се смилат 25-35 г декстрин (нишесте) и 35 мл глицерин. Получената паста се загрява при разбъркване до получаване на медено състояние, след което се загрява двукратно до образуване на пяна, след което се филтрира през стъклен филтър № 0 или № 1 (виж табл. 2). Съхранявайте лубриканта във флакон с шлифована запушалка.
Лубрикантът не трябва да се използва при работа с оцетна киселина, ацетон, алкохоли, пиридин и анилин.
Препоръчва се и друга рецепта за този лубрикант: безводен глицерин (29 g), декстрин (7 g) и манитол (3,5 g) се смесват.
Манитолът е шествалентен алкохол със състав CH2OH(CHOH)4CH2OH с точка на топене 165-166 "С. Сместа се нагрява почти до кипене при непрекъснато разбъркване, охлажда се, като се разбърква от време на време и се излива в съдове с тапи за съхранение.
Увеличаването на съдържанието на декстрин повишава вискозитета на смазката, а манитолът - адхезията към стъклото. Греста е устойчива на въглеводороди и техните хлорни производни, но нестабилна във вода, алкохоли, мастни киселини, амини и хетероциклични съединения, съдържащи азот.
Смазката Kapsenberg се използва в инструменти, където не се изисква висок вакуум.
Грес за висок вакуум. При работа с висок вакуум се използва лубрикант, състоящ се от 1-3% поливинилалкохол (-CH2-CH(OH)-)n, 15-20% манитол и глицерин. След разбъркване, сместа се нагрява до 130°С, докато манитолът се разтвори напълно. Масата се втвърдява след охлаждане, но се разтрива добре на тънки участъци. Съхранява се в ексикатор. Смазването позволява поддържането на вакуум от порядъка на 0,001 Pa. Глицеринът понякога се заменя с триетаноламин, а вместо манитол се използва захароза. Лубрикантът е разтворим в нисши алкохоли икетони.
Смазка с висок вакуум също се приготвя на базата на тетраетиленгликол Н (-0 (CH2) 2-) 4 ° Н (точка на топене -6,2 ° С, точка на кипене 327,3 ° С).
Съхранявайте смазката в добре затворени контейнери.
Фосфатна смазка. Лубрикантът е на базата на H3PO4 и (HPO3) и е подходящ за експерименти с агресивни газове, съдържащи малка примес на вода.
Приготвя се по следния начин. Около 10 g стъкловидни парчета метафосфорна киселина се разтварят в 100 ml вода, смесват се с 2 g B(OH)3 до пълно разтваряне и полученият разтвор се изпарява на водна баня до 25 ml. След това се добавя 1 ml 85% H3PO4 и се кипва при разбъркване, като температурата не се повишава над 120 °C. Получената прозрачна вискозна, донякъде хигроскопична маса не кристализира в рамките на един месец
Нискотемпературна грес. За смазване на секции, работещи при много ниски температури, се използва смес, състояща се от 30 ml глицерол и 10 ml n-пропилов алкохол.
Шпакловките се използват най-често във вакуумната техника за секции и уплътнения, които трябва да останат неподвижни.
Те могат обратимо да втвърдят и омекотят или трайно залепят ставите. Средствата за обратимо втвърдяване включват пицеин, опанол, замазка на Крьониг и апиесон восък.
Черният пицеин е продукт от преработката на битум. Той е термопластичен и прилепва добре към почистени и предварително затоплени метални и стъклени повърхности. Пръчката пицеин се загрява предварително на лек пламък и се оформя на ръка на пръчици с дебелина на молив. В този вид се съхранява до употреба. Съединенията на пицеин могат да бъдат разделени отново чрез нагряване до 90 °C. Налягането на парите на пицеин при 25 °C е около 0,013 Pa. Устойчив е на слаби киселини и основи, но е разтворим в органични разтворители. Следователно можеотстранете от повърхността с етилов етер, бензен или толуен.
Шпакловката на Крьониг е смес от восък и колофон в съотношение 1:4. При 55 ° C се превръща в течност, която се втвърдява при 47 ° C. Замазката е неразтворима във вода, но разтворима в бензен, нитробензен, смес от C2H5OH и CCl4.
При използването му части от секцията се нагряват леко, след това вътрешната повърхност се намазва с парче шпакловка и бързо, без въртене, се свързват шлифованите повърхности. За да се разглоби модулът, той се нагрява отново, частите се разделят и останалата замазка се измива със смес от етанол и тетрахлорид.
Oppanol (Vistanex) е безцветен синтетичен каучук със състав (-C(CH2)2-CH2-)n, получен чрез полимеризация на изобутилен. Това е вискозна маса с налягане на парите от 0,13 Pa при 20 °C. Oppanol не става крехък дори при -60 °C. Той е химически стабилен в концентрирани сярна, азотна, халогеноводородна и оцетна киселина при 20 °C и в концентрирани водни разтвори на основи; не се разтваря в алкохоли и етери, но набъбва и се разтваря в бензин, бензен и въглеводороди.
Восъкът Apieson е подходящ за запечатване на участъци до 30 °C. Неговото парно налягане при 20 °C е само 0,013 Pa. Восъкът се разтваря в бензен и терпентин.
Необратимо втвърдяващи се шпакловки: епоксидна смола, оловен глицерат, менделеев кит, сорел цимент, азбесто-бариев силикат, цинков цимент.
Епоксидната смола е смес от течни органични съединения, съдържащи най-малко два α-оксидни пръстена в молекули. При взаимодействие с полиамини или многоосновни органични киселини тези съединения стават твърди. Втвърдяващите продукти имат висока адхезия към стъкло и метал, химическа устойчивост, издържат на нагряване до 200 °C. полирани повърхности,запечатани с епоксидна смола, вече не могат да се разглобят, а само да се счупят.
Оловен глицерат е замазка, направена от глицерол и оловен оксид PbO.
PbO се нагрява с разбъркване до 200 °C за няколко минути и след охлаждане веднага се смесва с безводен глицерол в тестообразна маса. Обикновено се вземат 40 g PbO за 10 ml глицерин.