Изготовление узких трубок и капилляров

Изготовляют узкие трубки из трубок большого диаметра следующим образом. Трубку разогревают в пламени горелки и оттягивают державу, как указано выше. В узком конце ее переплавляют. На расстоянии 40—70 мм, в зависимости от диаметра трубки, оттягивают вторую державу, узкий конец которой обрезают и осторожно оплавляют, получая пульку. Двумя руками берут пульку за узкие концы держав и, вращая, вносят ее в широкое пламя горелки. Как только стекло достаточно размягчится, его немного осаживают. Затем, вынув из пламени, поддувают, одновременно вращая, в открытый конец воздух, выдувая на месте пульки небольшое шарообразное вздутие (рис. 38).

Рис. 38. Изготовление узкой трубки

Выдувают шарик или раздувают место сгиба обычно не в один прием. Нагретое стекло слегка поддувают, потом снова, разогревают и снова поддувают до тех пор, пока не получится вздутие нужной величины. Подачу воздуха и газа в горелку уменьшают, чтобы пламя сделалось узким, и нагревают при вращении место перехода пульки в державу. В месте нагрева размягченное стекло под влиянием поверхностного натяжения осаживается. Стекло осаживают до тех пор, пока трубка в местах нагрева не достигнет диаметра будущей узкой трубки. После этого вздутие разогревают на широком пламени и, вынув, растягивают, вращая равномерно без рывков до нужного диаметра. Как только стекло затвердеет, трубку натягивают и в таком положении держат до полного застывания. Таким методом изготовляют, капиллярные трубки для перегонки под вакуумом, тонкостенные пробирки для определения температуры кипения и плавления и тонкие волосные капилляры.

Тонкие волосные капилляры удобнее изготовлять двум стеклодувам. В этом случае пульку разогревают до полного размягчения и вынимают из пламени. Затем один из работавших берет конец трубки и быстро удаляется от другого работающего. Растягивая трубку, оба стеклодува вращают ее с одинаковой скоростью.

В лабораторной практике капиллярные пробирочки для определения температуры кипения и плавления могут быть изготовлены значительно более простым способом, не требующим специального навыка.

Рис. 39. Капиллярные пробирки для определения температуры кипения (1) и температуры плавления (2)

Пробирка для определения температуры кипения должна быть длиной 35—40 мм и иметь внутренний диаметр 2,5—3 мм (рис. 39). Для изготовления такой пробирки лучше всего брать стеклянную трубку диаметром 8—10 мм. Отрезок стеклянной трубки длиной 280—300 мм прогревают, вращая над пламенем горелки, и затем вводят в высокотемпературную зону. Как только в пламени появятся желтые языки, осторожно, во избежание сильного размягчения стекла, разогревают трубку на участке длиной три — пять раз большей, чем ее диаметр. Стекло нагревают до такого состояния, чтобы при вытягивании оно не провисало. Разогретую трубку вынимают из пламени и не очень быстро растягивают, не вращая. Как только диаметр узкой и растянутой части трубки достигнет требуемой величины, растягивание плавно замедляют, натягивая трубку обеими руками. При этом образуют две державы. Узкую вытянутую часть трубки между державами используют при изготовлении пробирки для определения температуры кипения. Для этого на узком и остром пламени горелки переплавляют узкую часть ближе к одной из держав, а другой конец после остывания отрезают резаком на расстоянии 40 мм от первого. Переплавленный конец оплавляют у края пламени горелки, держа пробирочку рукой под углом вверх.

Пробирку-капилляр для определения температуры плавления изготовляют длиной 40—50 мм и диаметром 1 —1,5 мм. Легче капиллярную трубку изготовить из отрезка трубки диаметром 4—6 мм таким же способом, как и пробирку для определения температуры кипения. Растягивают со средней скоростью без вращения, и как только узкая часть между державами достигнет заданного диаметра, слабо натягивают трубку, давая стеклу застыть. Ровную часть узкой трубки переплавляют острым пламенем ближе к одной из держав, а с другого конца обрезают. Переплавленный конец закругляют на краю пламени (лучше это делать на пламени обычной лабораторной горелки). Растягивают трубки в обоих случаях равномерно, без рывков.

При определении температуры кипения в пробирочку помещают запаянный с одного конца тонкий, диаметром менее 0,1 мм капилляр, изготовленный из трубки диаметром 4—6 мм. Этот капилляр изготовляют следующим образом. Отрезок трубки при вращении нагревают в нешироком пламени на участке длиной в 1,5—2 диаметра трубки до значительного размягчения. Затем трубку вынимают из пламени и быстро одним рывком растягивают на длину обеих рук. При этом образуется тонкая капиллярная нить, которую переламывают на отрезки длиной 50—60 мм. Один конец такого капилляра очень осторожно заплавляют при вращений, поднося его вверх торцом под углом 60° к краю пламени лабораторной горелки. Растягивание капиллярной нити производится двумя работающими, как это описано выше.

Рис. 40. Дефекты, образующиеся при растягивании трубки и изготовлении пробирочек для определения температура кипения:
1 — неправильный нагрев трубки (между восстановительной зоной и зоной полного сгорания);
2 — конусное дно пробирки для определения температуры кипения;
3 — широкий конец той же пробирки

При растягивании трубок и изготовлении капиллярных пробирочек чаще всего встречаются следующие дефекты (рис. 40).

1. При растягивании державы в узкой части образуется пучность. Это происходит в результате неправильного нагревания трубок 6 пламени горелки. Стеклянную трубку нагрели очень близко к отверстию горелки. Внутри пламени температура значительно меньше, чем по краям, в результате стекло расплавилось по обе стороны от пучности.

2. Держава получилась в сечении конуса овальная или однобокая (узкая часть не приходится по центру трубки) в результате неправильного вращения трубки при разогреваний и вытягивании.

Дефекты 1 и 2 не поддаются исправлению.

3. Пробирка для определения температуры кипения имеет конусный конец вследствие неправильного переплавления трубки между державами. Этот дефект можно исправить, нагревая узкий конец у края племени. Когда стекло размягчится, к нему приплавляют нагретую стеклянную палочку и, пользуясь ею, снимают часть размягченного стекла до того места, где кончается сужение. Конец пробирки оплавляют на пламени горелки 4. Диаметр пробирочки у заплавленного конца больше, чем ее остальная часть. Это зависит от неправильного нагревания и растягивания трубки, в результате чего узкая часть растянутой трубки имеет небольшую длину. Для исправления такой пробирки более широкий конец осторожно нагревается при вращении не на очень горячем пламени до тех пор, пока не произойдет осаживание стекла в нагретой части до соответствующего диаметра.

5. Пробирка для определения температуры кипения может иметь более широкий наружный конец. Существенного значения этот дефект для данного определения не имеет. Такую пробирку можно использовать.