مزور منقاری پلاستیکی ، کاربردها و مشخصاتمرور منقاری پلاستیکی یکی از محصولات پلاستیکی آزمایشگاهی پرکاربرد برای اندازه گیری مستمر و دقیق حجم سیالات مایع به خصوص الکل است.
مرور منقاری پلاستیکی از یک استوانه مدرج تشکیل شده که در زیر آن یک پایه محکم قابل استقرار بر روی سطوح قرار گرفت است. قسمت بالای استوانه نیز یک لوله خروجی شیب دار جهت خروج مایعات قرار گرفته است.
همچنین در سمت دیگر، یک لوله نازکاستوانهای شکل دیگر به استوانه اصلی متصل شده که بالای آن به صورت قیف است و محل ورود مایع می باشد.
مزور منقاری به دو صورت مزور منقاری پلاستیکی و مزور منقاری شیشه ای پیرکس ساخته می شود.
مزور منقاری پلاستیکی با حجم 250 سی سی جهت سنجش دائمی میزان الکی در حین فرآیند تقطیر استفاده میشود و شفافیت آن باعث خوانایی الکل سنج از داخل استوانه مدرج میشود. مزور منقاری در مسیر تقطیر قرار گرفته و الکل سنج در داخل آن قرار می گیرد.
از لوله استوانه ای جانبی که بالای آن شبیه قیف است الکل وارد می شود و الکل سنج درون مزور میزان درصد آن را به شما نمایش می دهد و سپس الکل از لوله خروجی شیب دار روی بدنه استوانه اصلی خارج می شود.
استفاده از مزور منقاری پلاستیکی (Plastic Raschig Rings) در ستونهای تقطیر، یکی از کلیدیترین روشها برای افزایش کارایی فرآیند جداسازی است. برای درک کامل اهمیت آن، ابتدا باید بدانیم که هدف اصلی از تقطیر چیست: ایجاد بیشترین تماس ممکن بین فاز مایع و فاز بخار.
در ادامه، اهمیت و دلیل استفاده از مزور منقاری پلاستیکی را در چند محور اصلی و به صورت مفصل بررسی میکنیم:
۱. افزایش سطح تماس (Surface Area Maximization)
اصل اول در تقطیر، برخورد بخار رو به بالا با مایع رو به پایین است. اگر بخار و مایع فقط در کف ظرف با هم برخورد کنند، جداسازی به خوبی انجام نمیشود. مزورهای منقاری با پر کردن فضای ستون تقطیر، مسیر حرکت بخار را مسدود کرده و آن را مجبور میکنند از میان هزاران قطعه ریز عبور کند.
چـــــــــرا؟ هر یک از این حلقهها سطح قابل توجهی از سطح محیطی را فراهم میکنند. وقتی بخار از میان این حلقهها عبور میکند، مجبور میشود به سطح حلقهها برخورد کند و در عین حال، مایع نیز روی سطح این حلقهها پخش میشود. این یعنی سطح تماس بین بخار و مایع به جای یک سطح صاف، به هزاران برابر افزایش مییابد.
۲. ایجاد مکانیزم تلاطم و پخش شدن مایع (Liquid Distribution)
در یک ستون بدون مزور، مایع ممکن است به صورت یک جریان یکدست و سریع از دیوارههای ستون پایین بریزد (که به آن پدیده چسبیدن یا Wall Flow میگویند). این اتفاق باعث میشود بخار فرصتی برای برخورد با مایع نداشته باشد.
چـــــــــرا؟ مزورهای منقاری مانند موانعی عمل میکنند که مایع را مجبور میکنند از روی لبههای منقارها و سطح حلقهها عبور کند. این کار باعث میشود مایع به جای یک جریان یکدست، به صورت قطرات ریز و لایههای نازک روی سطح مزورها پخش شود. لایه نازک مایع، بهترین شرایط را برای تبادل جرم (جایگزینی مولکولهای سبک با سنگین) فراهم میکند.
۳. ایجاد مقاومت در برابر جریان بخار (Gas-Liquid Interaction)
برای اینکه جداسازی با کیفیت انجام شود، بخار باید زمانی را در میان مایع سپری کند تا بتواند مولکولهای مادهای که نقطه جوش پایینتری دارد را از مایع جدا کند.
چـــــــــرا؟ ساختار منقاری و فضای خالی درون حلقهها، باعث ایجاد «سد» یا مقاومت در برابر حرکت بخار میشود. این مقاومت باعث میشود بخار با سرعت کنترلشدهای حرکت کند و فرصت کافی (Residence Time) برای برخورد با لایههای مایع و تبادل حرارتی و جرمی داشته باشد.
۴. چرا از جنس «پلاستیک» استفاده میشود؟ (مزیتهای متریال)
انتخاب پلاستیک (معمولاً پلیپروپیلن یا مواد مشابه) به جای فلز یا سرامیک در مزورهای منقاری دلایل بسیار مهمی دارد:
۵. پدیده بازگشت یا بازگشت مایع (Reflux Optimization)
در تقطیر، بخشی از مایع که از بالای ستون به پایین برمیگردد (Reflux) بسیار حیاتی است. مزورها باعث میشوند این مایع بازگشتی به دقت با بخار صعودکننده برخورد کند.
چـــــــــرا؟ هرچه برخورد بین مایع بازگشتی و بخار صعودکننده در میان مزورها بهتر انجام شود، خلوص محصول نهایی (مثلاً الکل در تقطیر الکل) بسیار بالاتر میرود. مزورهای منقاری با ایجاد یک ساختار متخلخل، بهترین حالت برای این برخورد دوطرفه را ایجاد میکنند.
جمعبندی نهایی
اهمیت مزور منقاری پلاستیکی در تقطیر در این است که این قطعات کوچک، ستون تقطیر را از یک لوله خالی به یک "محرک تبادل بسیار فعال" تبدیل میکنند. آنها با افزایش سطح تماس، پخش کردن مایع به صورت لایههای نازک، ایجاد مقاومت در برابر بخار و بهرهگیری از ویژگیهای شیمیایی پلاستیک، باعث میشوند که فرآیند تقطیر سریعتر، دقیقتر، با خلوص بالاتر و با هزینه کمتر انجام شود. بدون این مزورها، جداسازی مواد در ستونهای بلند تقریباً غیرممکن یا بسیار ناکارآمد خواهد بود.
همانطور که در بالا اشاره شد این وسیله آزمایشگاهی بر اساس نوع جنس به دو دسته زیر تقسیم می شود:
مزور منقاری پلاستیکی:
این نوع مزور همان گونه که از نامش مشخص است از جنس پلاستیک می باشد و دارای مشخصات زیر است.
مزور منقاری شیشهای:
مزور منقاری شیشهای همان گونه که از نام آن برمی آید از جنس شیشه پیرکس ساخته شده و دارای کاربرد بیشتری نسبت به مزور منقاری پلاستیکی در آزمایشگاه است و دارای مشخصات زیر است
اولین مسئله نوع کاربرد است به عنوان مثال اگر مزور منقاری را برای انجام امور آزمایشگاهی تهیه می کنید بهتر است از مدل های شیشهای استفاده کنید. در این بین باید به تفاوت قیمت این دو نوع دقت شود.
باید بدانیم که قرار است چه مقدار مایع را به کمک این وسیله اندازهگیری کنیم و مزور مناسب را انتخاب کنیم و نکتهای که در این مورد قابل ذکر است این است که هرچه ظرفیت مزور کمتر باشد دقت اندازه گیری آن بیشتر می باشد.
خرید از فروشگاه معتبر از دیگر مواردی است که هنگام تهیه مزور منقاری باید بدان توجه کرد زیرا در این صورتی جنسی با کیفیت خوب و تضمین شده خریداری خواهید کرد.
در صورتی که در محیط های سخت نیاز به بکارگیری مزور منقاری دارید و احتمال افتادن مزور بالاست حتما از جنس پلاستیک استفاده کنید. در غیر اینصورت باید هزینه های بالایی برای تعویض مداوم مزور منقاری پرداخت کنید.
زرین پیرکس تولیدکننده انواع مزور منقاری پلاستیکی و شیشه ای در ایران است. از این رو میتوانید مزور منقاری مورد نظر خود را به تعداد دلخواه از فروشگاه آنلاین زرین پیرکس تهیه کنید.
