Колба Бунзена

Толстостенная коническая колба с боковым тубусом, расположенным у горла, предназначенная для фильтрования под вакуумом. Разработана немецким химиком Робертом Бунзеном. Тубус через вакуумный шланг подключают к водоструйному или масляному насосу; в горло колбы вставляют воронку Бюхнера или фильтрующую воронку Шотта.

Особенности конструкции

Колбы Бунзена отличаются от обычных конических колб тремя характеристиками:

Толстые стенки — 3–5 мм, позволяют выдерживать разрежение до 10⁻³ мм рт. ст. без смятия. Обычная коническая колба раздавилась бы атмосферным давлением.
Боковой тубус — стеклянная трубка диаметром 8–10 мм в верхней части корпуса, предназначена для подключения вакуумного шланга.
Широкое горло — типично 40–60 мм, принимает стандартные воронки Бюхнера 60–250 мм.

По ГОСТ 25336-82 выпускают два исполнения: исполнение 1 — с прямым горлом и резиновой пробкой, исполнение 2 — со шлифом на горле для подключения воронки Шотта на притёртом конусе. Стандартные объёмы — 250, 500, 1000, 2000, 5000 мл.

Принцип вакуумного фильтрования

Жидкость с осадком выливают в воронку Бюхнера, на дне которой лежит влажный фильтр. Водоструйный насос, подключённый к тубусу колбы, создаёт разрежение 20–50 мм рт. ст. Атмосферное давление сверху продавливает жидкость через фильтр в колбу, осадок остаётся на бумаге. Скорость фильтрации — на порядок выше гравитационного метода, осадок получается более плотным и однородным.

Сборка установки

Стандартная цепочка элементов от насоса к колбе:

Водоструйный насос — создаёт разрежение от водопровода (требует 0,3–0,5 МПа давления воды).
Предохранительная склянка (ловушка) — защищает колбу от обратного заброса воды из насоса при падении давления.
Каплеуловитель — задерживает аэрозольные капли жидкости из колбы Бунзена.
Колба Бунзена — принимает фильтрат.
Воронка Бюхнера или воронка Шотта на горле колбы.

Резиновый конус (манжета Карла) обеспечивает герметичное соединение воронки с горлом колбы в исполнении 1. В исполнении 2 воронка Шотта подсоединяется через шлиф напрямую.

Правила работы

Колбу Бунзена не подвергают прямому нагреву и механическим ударам — даже толстое стекло при повреждении разрушается взрывообразно из-за внутреннего разрежения. После фильтрования сначала открывают кран на насосе (выравнивают давление), затем снимают воронку. При работе с агрессивными растворами вакуумную систему оборудуют поглотительной склянкой с нейтрализующим раствором.

Связанные понятия

Воронка Бюхнера — стандартный партнёр колбы для фильтрования с бумажным фильтром. Воронка Шотта — стеклянная с пористой пластиной, работает без бумажного фильтра. Каплеуловитель — защищает насос от уноса жидкости.