Холодильники шариковые ХШ-1, ХШ-2, ХШ-3 — рефлюкс ГОСТ 25336-82

Стеклянные шариковые холодильники ХШ-1, ХШ-2, ХШ-3 для обратного рефлюкса. 3–8 сферических расширений, шлифы 14/23–29/32. ГОСТ 25336-82, Россия.

Холодильники шариковые (Аллина) ХШ — стеклянные обратные холодильники с 3–8 сферическими расширениями внутренней трубки для увеличенной площади конденсации. Стандарт установок рефлюкса (кипячение с возвратом конденсата в колбу) в органическом синтезе, препаративной химии, фармацевтическом анализе. Соответствуют ГОСТ 25336-82. Боросиликат 3.3 по ГОСТ 21400-75. Производство — Россия, г. Клин.

Исполнения в каталоге

ТипЧисло шариковПрименение
ХШ-13–4Малые и средние рефлюксы 100–500 мл
ХШ-25–6Средние объёмы 500–1000 мл
ХШ-36–8Большие объёмы 1–5 л, интенсивные рефлюксы

Принцип работы

Геометрия: внутренняя трубка с 3–8 шарообразными расширениями, равномерно распределёнными по длине. Между шариками — цилиндрические переходы. Рубашка с охлаждающей водой снаружи.

Процесс:

  1. Пар поднимается из кипящей колбы вверх через трубку
  2. На поверхности каждого шарика происходит частичная конденсация
  3. Конденсат стекает внутрь следующего шарика вниз (при лёгком наклоне)
  4. В колбе получает обратный поток сконденсированной жидкости — флегма

Результат: жидкость кипит в колбе, пары не уходят в атмосферу, реакция идёт при температуре кипения растворителя сколько угодно времени без потерь.

За счёт увеличенной внутренней поверхности (сферические расширения) шариковый холодильник даёт более высокую эффективность теплообмена на равной длине по сравнению с прямоточным.

Когда нужен рефлюкс

Рефлюкс (обратное кипячение с возвратом конденсата) — базовая техника в органическом синтезе, когда реакция идёт при температуре кипения растворителя часами или сутками, а терять растворитель при испарении нельзя.

Типичные задачи:

  • Каталитический синтез — альдольная конденсация, этерификация, гидрирование
  • Реакции с медленной кинетикой — многочасовое кипячение реакционной смеси
  • Экстракция кипящим растворителем (Сокслет использует шариковый или специальный холодильник)
  • Очистка органических продуктов перекристаллизацией из кипящего растворителя

Смежные: для прямой перегонки с отводом — прямоточный ХПТ. Для очень лёгких растворителей (эфир, пентан) — спиральный Димрота.

Длины и шлифы

Общая длина, ммЧисло шариковПрименение
2003Микросинтез, колбы 50–250 мл
3004–5Стандарт, колбы 250–1000 мл
4005–6Большие колбы, интенсивный рефлюкс
500–6006–8Препаративные установки, пилотные

Шлифы (ГОСТ 8682-93):

  • КШ 14/23 — малые колбы 50–100 мл
  • КШ 19/26 — 100–250 мл
  • КШ 29/32основной ходовой (колбы 250–1000 мл)
  • КШ 45/40 — большие колбы 2000+ мл

Верхний и нижний шлифы обычно одного размера у шариковых холодильников.

Типовая сборка рефлюкса

  1. Круглодонная колба с реакционной смесью
  2. Источник нагрева — колбонагреватель или водяная/масляная баня
  3. Переход или насадка (если нужен термометр или мешалка)
  4. Шариковый ХШ вертикально или с лёгким наклоном 5–15°
  5. Подача охлаждающей воды 0,3–1,5 л/мин (вход снизу)
  6. Верх открыт в атмосферу через осушительную трубку с гигроскопичным материалом (CaCl₂, силикагель) для работы в безводных условиях

Для работы в инертной атмосфере — сверху газовая пробка или клапан к баллону аргона.

Эксплуатация

  • Лёгкий наклон 5–15° — предотвращает скопление конденсата в шариках
  • Противоток воды — вход снизу, выход сверху
  • Вода 0,3–1,5 л/мин — экономичнее прямоточного
  • Промывка после работы — сразу после окончания рефлюкса, пока остатки не запеклись
  • При смене растворителя — сушка в сушильном шкафу +60…+80 °C

Типичные ошибки

  • Использование ХШ для прямой перегонки — дистиллят капает рывками, фракции смешиваются
  • Слишком длинный ХШ при слабом кипении — холодильник работает вхолостую, пар не доходит до верхних шариков
  • Строго вертикальная установка — конденсат задерживается в шариках, обмен нарушен
  • Недостаточный поток воды — шарики не охлаждаются равномерно, пар уходит в атмосферу
  • Работа без осушительной трубки с чувствительным к влаге реагентом — влага воздуха попадает в верхнюю часть холодильника и сконденсировавшись стекает в колбу

Документы

  • Паспорт с типом (ХШ-1/2/3), длиной, шлифами
  • Отметка о соответствии ГОСТ 25336-82
  • Сертификат соответствия стекла ГОСТ 21400-75
  • Счёт на юрлицо или ИП

Не являются средствами измерений — поверка не требуется.

Стимул — поставщик с 2004 года

Стимул поставляет шариковые холодильники продукции клинских заводов в химические, нефтехимические, фармацевтические, аналитические и учебные лаборатории по всей России с 2004 года. Безналичный расчёт с юрлицами и ИП. Оформить заказ или запросить счёт на оплату можно через форму на сайте. Для Урала, Сибири, Казахстана доставка из Екатеринбурга быстрее и дешевле, чем из Москвы.

Смежные категории: прямоточные ХПТ, спиральные Димрота, холодильники (зонтичная), алонжи, насадки, круглодонные колбы.

Статьи: Холодильники лабораторные — Либиха, Димрота, шариковые.

Частые вопросы

Чем шариковый отличается от прямоточного?
**Внутренней геометрией.** У прямоточного ХПТ — гладкая прямая трубка. У шарикового ХШ — внутренняя трубка с **3–8 сферическими расширениями** («шариками»). Шарики создают **большую площадь охлаждения** на той же длине корпуса за счёт неровной поверхности. Пар, поднимаясь вверх, проходит мимо каждого шарика и частично конденсируется на холодных стенках. Эффективность на единицу длины — **выше ХПТ на 20–40 %**, что позволяет использовать более короткий корпус для той же задачи.
Шариковый только для рефлюкса или и для перегонки?
**Только для рефлюкса.** Для прямой перегонки с отводом дистиллята шариковый **не подходит**: конденсат задерживается внутри шариков, не стекает равномерно в алонж, дистиллят капает в приёмник **рывками**, качество собранной фракции страдает. Для перегонки — только прямоточный ХПТ. Шариковый ХШ — стандарт **обратного холодильника** в установках кипячения с возвратом (синтез под рефлюксом, длительное выдерживание реакционной смеси при температуре кипения растворителя).
Чем ХШ-1 отличается от ХШ-2 и ХШ-3?
В основном **длиной и числом шариков**. **ХШ-1** — короткий, 3–4 шарика, для рефлюкса средних объёмов. **ХШ-2** — средняя длина, 5–6 шариков. **ХШ-3** — длинный, 6–8 шариков, максимальная эффективность на единицу занимаемой высоты. При выборе ориентируются на **объём кипящей жидкости** (чем больше объём, тем больше испарение и нужнее длинный ХШ) и на **температуру кипения** растворителя (низкая температура — нужна большая площадь конденсации).
Какие шлифы у шариковых?
По ГОСТ 8682-93: **КШ 14/23** для колб 50–100 мл (микросинтез), **КШ 29/32** — стандарт для колб 250–1000 мл. Шариковый холодильник обычно имеет **два шлифа одинакового размера** (например, 29/32 × 29/32) — сверху под выпуск в атмосферу или сборку с каплеуловителем, снизу под колбу или насадку. При заказе уточняется длина и шлифы: «ХШ-1-29/32-200» = 3-4 шарика, шлифы 29/32 × 29/32, общая длина 200 мм.
Нужен ли наклон при установке шарикового?
**Лёгкий наклон 5–15° желателен**. Строго вертикальная установка приводит к скоплению конденсата в шариках (особенно при кипящем пене), что **нарушает обмен**: новый пар проходит через уже заполненные шарики без конденсации. Лёгкий наклон обеспечивает стекание конденсата вниз в колбу, шарики сохраняют свободную поверхность для конденсации. Исключение — очень низкие температуры кипения (<+40 °C), когда обратный ход крайне интенсивен и наклон не важен.
Какая охлаждающая вода?
Стандартная водопроводная +5…+25 °C, поток **0,3–1,5 л/мин**. Для шариковых воды требуется меньше, чем для прямоточных той же длины — рабочая поверхность с пар/водяной контакт эффективнее. При длительном рефлюксе (часы, сутки) — экономия воды заметна. Направление потока: **вход снизу, выход сверху** (противоток к поднимающемуся пару).
Когда спиральный Димрота лучше шарикового?
При работе с **очень легколетучими** растворителями (диэтиловый эфир 34 °C, пентан 36 °C, ацетон 56 °C) или при **высокой интенсивности кипения**. Спиральный Димрота даёт больший коэффициент теплопередачи (до 120 Вт/(м²·K) против ~100 у шарикового), но менее удобен в очистке и дороже. Для стандартных растворителей (вода, этанол, метанол, гексан, толуол) **шариковый достаточен**. См. [спиральные холодильники](/katalog/pribory-i-apparaty/kholodilniki/spiralnye/).