第三章低温合成与分离
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有机分子间的反应
合成反应的基本装置—共凝反应
金属蒸汽合成
金属原子与烯烃类化合物反应
名称 铜-康铜 镍铬-康铜 镍铬-金铁 镍铬-铜铁 铜-铜铁
Hale Waihona Puke Baidu
测量范围，K 75~300 20~300 2~300 2~300 4.2~77
电阻温度计
电阻与温度关系
Rt、R0是t、0℃时的电阻值；、、为 常数 常用的有铂电阻温度计、锗温度计、 碳温度计、铑铁温度计
温度计的选择
测温范围 要求精度 稳定性 热循环重复性 对磁场的敏感度 布线和读数设备等费用
No Image
热偶真空规
热偶真空规是利用低压 强下气体的导热与压 强有关的特性来间接 测量压强，测量范围 100—10-2Pa．
热阴极电离真空规
热阴极电离真空规是测 量10-1~10-5Pa压强的 相对规。校准时用麦 式规比较，绘出校正 曲线
No Image
冷阴极磁控规
在高真空领域，冷阴极 磁控规测量小于109Pa的仪器。其原理 是利用气体在强磁场 和高电场下在冷阴极 放电的电离作用，使 冷阴极电离规管具有 极高的灵敏度，避免 软X射线的影响。
液化气体贮槽由贮存液化气体的内 容器、外壳体、绝热结构以及连接内外 壳体的机械构件组成。贮槽上通常还设 有压力、温度、液面的仪表，液、气排 注、回收和安全系统。
液氧、液氮和液氩的小型容器
由于三者
的沸点比较接
Vatbtct 近，贮存的容
器基本相同。 通常用杜瓦瓶。
23
液氢、液氦贮存器
液氢、液氦由于沸点极低，汽化热很小， 贮存困难。小型贮存容器分为液氮屏 容器和气体屏容器。
第三章 低温合成与分离
第一节 低温获得、测量和控制
1.1 低温获得
获得低温的主要方法
低温源
制冷浴 冰盐共溶系
3份冰＋1份NaCl 3份冰＋3份CaCl2 2份冰＋1份浓HNO3
-21℃ -40℃ -56℃
干冰浴
干冰升华温度-78.3℃，常加丙酮、 醇、氯仿等惰性溶剂，导热更好
液氮：液化温度-195.8℃ 液氨：沸点-33.4℃，可在-45℃条件 下使用，但注意通风良好
分子泵 分子筛吸附泵 钛升华泵
2.2 真空测量
测量真空度的量具称为真空计或真空规。真空 规分为两类： 1、绝对规：直接测量压强 2、相对规：测量与压强有关的物理量，压强 刻度需绝对规进行校正
麦式真空规
麦式真空规是应用最 广泛的压缩真空计， 为绝对规。可测量低 真空、高真空。测量 的范围是10~10-4Pa.
1、真空的获得
真空区间，Pa
主要真空泵
105~103Pa 103~10-1Pa 10-1~10-6Pa 10-6~10-12Pa
水泵、机械泵
机械泵、油或机械增 压泵、冷凝泵
扩散泵、吸气剂离子 泵
扩散泵加阱、吸气剂 离子泵、涡轮分子泵
<10-12Pa 深冷泵、扩散泵加阱
旋片式机械泵
油扩散泵
无油真空泵
1、液氮屏容器：具有液氮保护屏和真空 绝热的小型容器。
2、气体屏容器是指利用液化气体容器中 蒸发出来的气体潜热，来冷却装在绝 热层中的金属传导屏的小型容器。
22L的多屏液氦容器
RR1ttt23
t0
该容器具有 质量轻、成本低、 抽真空容易、热 容小、蒸发率低
液态气体的转移
H
lgp
c 用黄铜制的铜杯， 焊在黄铜丝制成
2.3 常用的真空装置
真空装置一般包括：真空泵、真空测量和 具体的管路、仪器。
真空装置中阀门是必不可少的，其作用是 调节气体流量和切断气流通路，选择和 配置对系统真空度有直接影响。
玻璃阀
选择合适的真空封脂十分关键。
针形阀
金属气动阀
击破活门
阱
第三节 低温化学的低温合成
金属蒸汽与无机或有机分子间的反应 碳蒸汽原子与无机或有机分子间的反应 非金属高温物种分子或自由基与无机或
蒸汽压温度计
由克-克方程可得： I kpeI
可计算氨气、二氧化碳、 氧气、二氧化硫、甲 烷、乙烯等气体的低 温蒸汽压，用水银、 指针压强计、油压计、 热丝压强计测定压强
2、低温控制
恒温冷浴 低温恒温器
低温恒温器
第二节 真空的获得与测量
真空度的定性划分 粗真空 105~103Pa 低真空 103~10-1Pa 高真空 10-1~10-6Pa 超高真空 10-6~10-12Pa 极高真空 <10-12Pa
2.30R3T 铜舀去取
1.3 低温的测量和控制
1 低温测量 低温热电偶 电阻温度计 蒸汽压温度计
低温热电偶
热电偶中的热电势与 温度的关系
三个固定温度点标定
pd2 hhc'h2
4V
冰点(0℃)、固态二氧化碳升华点 （-78℃）和液氮正常沸点（77K）, 标定a,b,c值
常用的热电偶的测温范围
相变致冷剂
低温浴 冰+水 四氯化碳 液氨 氯仿 干冰 乙酸乙酯 甲苯
温度℃ 0 -22.8 -33~-45 -63.5 -78.5 -83.6 -95
低温浴 二硫化碳 甲基环己 烷 异戊烷 液氧 液氮
温度℃ -111.6 -126.3
-160.5 -183 -196
1.2 液化气体的贮存
贮存液化气体的容器，根据体积的 大小和用途的不同，一般有低温容器、 液化气体贮槽
合成反应的基本装置—共凝反应
金属蒸汽合成
金属原子与烯烃类化合物反应
名称 铜-康铜 镍铬-康铜 镍铬-金铁 镍铬-铜铁 铜-铜铁
Hale Waihona Puke Baidu
测量范围，K 75~300 20~300 2~300 2~300 4.2~77
电阻温度计
电阻与温度关系
Rt、R0是t、0℃时的电阻值；、、为 常数 常用的有铂电阻温度计、锗温度计、 碳温度计、铑铁温度计
温度计的选择
测温范围 要求精度 稳定性 热循环重复性 对磁场的敏感度 布线和读数设备等费用
No Image
热偶真空规
热偶真空规是利用低压 强下气体的导热与压 强有关的特性来间接 测量压强，测量范围 100—10-2Pa．
热阴极电离真空规
热阴极电离真空规是测 量10-1~10-5Pa压强的 相对规。校准时用麦 式规比较，绘出校正 曲线
No Image
冷阴极磁控规
在高真空领域，冷阴极 磁控规测量小于109Pa的仪器。其原理 是利用气体在强磁场 和高电场下在冷阴极 放电的电离作用，使 冷阴极电离规管具有 极高的灵敏度，避免 软X射线的影响。
液化气体贮槽由贮存液化气体的内 容器、外壳体、绝热结构以及连接内外 壳体的机械构件组成。贮槽上通常还设 有压力、温度、液面的仪表，液、气排 注、回收和安全系统。
液氧、液氮和液氩的小型容器
由于三者
的沸点比较接
Vatbtct 近，贮存的容
器基本相同。 通常用杜瓦瓶。
23
液氢、液氦贮存器
液氢、液氦由于沸点极低，汽化热很小， 贮存困难。小型贮存容器分为液氮屏 容器和气体屏容器。
第三章 低温合成与分离
第一节 低温获得、测量和控制
1.1 低温获得
获得低温的主要方法
低温源
制冷浴 冰盐共溶系
3份冰＋1份NaCl 3份冰＋3份CaCl2 2份冰＋1份浓HNO3
-21℃ -40℃ -56℃
干冰浴
干冰升华温度-78.3℃，常加丙酮、 醇、氯仿等惰性溶剂，导热更好
液氮：液化温度-195.8℃ 液氨：沸点-33.4℃，可在-45℃条件 下使用，但注意通风良好
分子泵 分子筛吸附泵 钛升华泵
2.2 真空测量
测量真空度的量具称为真空计或真空规。真空 规分为两类： 1、绝对规：直接测量压强 2、相对规：测量与压强有关的物理量，压强 刻度需绝对规进行校正
麦式真空规
麦式真空规是应用最 广泛的压缩真空计， 为绝对规。可测量低 真空、高真空。测量 的范围是10~10-4Pa.
1、真空的获得
真空区间，Pa
主要真空泵
105~103Pa 103~10-1Pa 10-1~10-6Pa 10-6~10-12Pa
水泵、机械泵
机械泵、油或机械增 压泵、冷凝泵
扩散泵、吸气剂离子 泵
扩散泵加阱、吸气剂 离子泵、涡轮分子泵
<10-12Pa 深冷泵、扩散泵加阱
旋片式机械泵
油扩散泵
无油真空泵
1、液氮屏容器：具有液氮保护屏和真空 绝热的小型容器。
2、气体屏容器是指利用液化气体容器中 蒸发出来的气体潜热，来冷却装在绝 热层中的金属传导屏的小型容器。
22L的多屏液氦容器
RR1ttt23
t0
该容器具有 质量轻、成本低、 抽真空容易、热 容小、蒸发率低
液态气体的转移
H
lgp
c 用黄铜制的铜杯， 焊在黄铜丝制成
2.3 常用的真空装置
真空装置一般包括：真空泵、真空测量和 具体的管路、仪器。
真空装置中阀门是必不可少的，其作用是 调节气体流量和切断气流通路，选择和 配置对系统真空度有直接影响。
玻璃阀
选择合适的真空封脂十分关键。
针形阀
金属气动阀
击破活门
阱
第三节 低温化学的低温合成
金属蒸汽与无机或有机分子间的反应 碳蒸汽原子与无机或有机分子间的反应 非金属高温物种分子或自由基与无机或
蒸汽压温度计
由克-克方程可得： I kpeI
可计算氨气、二氧化碳、 氧气、二氧化硫、甲 烷、乙烯等气体的低 温蒸汽压，用水银、 指针压强计、油压计、 热丝压强计测定压强
2、低温控制
恒温冷浴 低温恒温器
低温恒温器
第二节 真空的获得与测量
真空度的定性划分 粗真空 105~103Pa 低真空 103~10-1Pa 高真空 10-1~10-6Pa 超高真空 10-6~10-12Pa 极高真空 <10-12Pa
2.30R3T 铜舀去取
1.3 低温的测量和控制
1 低温测量 低温热电偶 电阻温度计 蒸汽压温度计
低温热电偶
热电偶中的热电势与 温度的关系
三个固定温度点标定
pd2 hhc'h2
4V
冰点(0℃)、固态二氧化碳升华点 （-78℃）和液氮正常沸点（77K）, 标定a,b,c值
常用的热电偶的测温范围
相变致冷剂
低温浴 冰+水 四氯化碳 液氨 氯仿 干冰 乙酸乙酯 甲苯
温度℃ 0 -22.8 -33~-45 -63.5 -78.5 -83.6 -95
低温浴 二硫化碳 甲基环己 烷 异戊烷 液氧 液氮
温度℃ -111.6 -126.3
-160.5 -183 -196
1.2 液化气体的贮存
贮存液化气体的容器，根据体积的 大小和用途的不同，一般有低温容器、 液化气体贮槽