Čištění a sušení plynů

Plyn připravený v laboratoři nebývá dostatečně čistý, obvykle obsahuje různé příměsi. Například vodík připravený v Kippově přístroji z kyseliny chlorovodíkové a zinku může obsahovat jedovatý plyn arsan AsH3, pokud je zinek znečištěný arsenem. Plyny připravené z vodných roztoků (např. při přípravě vodíku z HCl a Zn se používá HCl zředěná vodou) obsahují vždy trochu vodní páry. Přítomné příměsi v některých případech ruší chemickou reakci plynu, proto musíme plyn před použitím vyčistit. Plyn čistíme mechanicky od prachu (přefiltrováním přes skelnou anebo obyčejnou vatu: do vedení plynu zařadíme skleněnou trubičku naplněnou vatou), sušíme a chemicky čistíme (zbavíme jej jiných plynných příměsí).

Při čištění plynu postupujeme individuálně podle toho, o jaký plyn jde a jaké nečistoty ho chceme zbavit.

promývačka promývačka promývačka
Promývačka dle Drechslera
Promývačka s fritovým nástavcem
Improvizované sestavení promývačky

Na sušení kyselinotvorných plynů jsou vhodné tyto vysušovací látky: koncentrovaná H2SO4, P4O10 a CaCl2.

Na sušení zásadotvorných plynů se používá CaO nebo natronové vápno (směs 90 % CaO a 10 % NaOH).

Na sušení a čištění plynů se nejčastěji používají různé promývačky (Obr. 1, Obr. 2). Skládají se z dvou zábrusově spojených částí. Aby zábrus dobře těsnil, musí se zářezová část promývačky dobře natřít. Pokud se promývací baňka plní kyselinou sírovou, zábrusy se nenatírají tukem, ale kyselinou fosforečnou.

Promývačky bývají velikosti 100 až 1000 ml.

Plyn se vede do promývačky naplněné vhodnou kapalinou vždy přes delší trubičku. Na to je třeba upozornit zejména začátečníky při skládání aparatur, nebo opačně zapojená promývačka působí jako stříkačka.

Účinnější než obyčejné promývačky (dle Drechslera) jsou promývačky s fritovým nástavcem (Obr. 2). Ty mají ve spodní části přívodní trubičky destičku z páleného porcelánu s různou pórovitostí. Jejich výhoda je v tom, že při větším tlaku se plyn na fritě dobře rozptýlí na malé bublinky (čím jsou bublinky menší, tím lépe přichází do styku s čisčí nebo sušší kapalinou ).

Když potřebujeme plyn dobře vyčistit, zapojíme za sebe několik promývaček s různými roztoky (pokud chceme odstranit různé nečistoty), anebo se stejnými roztoky (pokud chceme účinněji odstranit jednu nečistotu).

Nikdy se nesmí za sebe zařadit promývačky s náplněmi, které by spolu mohly reagovat. V takovém případě je nutno mezi ně zařadit prázdnou promývačku.

Kapalina se plní do promývačky jen do třetiny až poloviny. Plyn se do promývaček musí pouštět pomalu, aby bylo dosaženo dobré účinnosti.

Pokud nemáme v laboratoři promývačku, můžeme ji nahradit odsávačkou (Obr. 3). Odsávací láhev uzavřeme provrtanou zátkou, kterou prochází trubička skoro až ke dnu odsávačky. Odsávací láhev má být naplněna kapalinou do třetiny. Přitavenou odvodní trubičkou odchází vyčištěný plyn.

V laboratořích se často používají chlorkalciové uzávěry. Mají zabránit přístupu složek vzduchu (nejčastěji kyslík, oxid uhličitý nebo vodní pára) do roztoku skladovaného v nádobě, případně úniku plynů z této nádoby a současně je nutno často měnit objem kapaliny v nádobě. Uzavírá se jimi např. Kippův přístroj, zmiňuje se i uzavírání automatických byret.

Plyny
Nečistoty
Vysoušeče
Čistidla
Absorbenty
Acetylen C2H2
PH3, AsH3
koncentrovaná H2S04
Amoniak NH3
O2
CaO
NH4OH s měděnými hoblinami
ledová voda, H2SO4
Dusík N2
O2
H2S04, CaCl2, P2O5
alkalický roztok pyrogalolu (10 %), NaOH
Chlor Cl2
HCl
H2S04, CaCl2, ne P2O5 ani alkalické látky
H2O s přídavkem malého množství KMnO4
Oxid siřičitý SO2
H2SO4, CaCl2, P2O5
NaOH
Oxid uhličitý CO2
H2SO4, CaCl2, P2O5
roztok NaHCO3
NaOH
Kyslík O2
prach
H2SO4, CaCl2, P2O5
voda
alkalický roztok pyrogalolu
Sulfan H2S
páry kyselin
CaCl2, nikdy ne H2SO4
voda
NaOH
Vodík H2
AsH3 s parami kyselin
CaCl2, P2O5, ne H2SO4
roztok KMnO4