الرئيسية » الموسوعة الكيميائية » المجفف (المجففات) Desiccator

المجفف (المجففات) Desiccator

المجففات أو وعاء التجفيف عبارة عن أوعية زجاجية محكمة الإغلاق تحتوي على مواد مُجفِّفة تستخدم لحفظ العناصر الحساسة للرطوبة مثل ورقة كلوريد الكوبالت لاستخدام آخر. فالاستخدام الشائع للمجففات هو حماية المواد الكيميائية الرطبة أو التي تتفاعل مع الماء بسبب الرطوبة . و تستخدم أوعية التجفيف لتجفيف المواد بما تحتويه من رطوبة و كذلك تستخدم لتبريد المواد أو الأدوات الزجاجية النظيفة أو المحتوية على مواد كيميائية ساخنة و ذلك بمعزل عن الهواء حتى يمكن وزنها عند درجة حرارة الغرفة .
فمحتويات المجففات الأسترطابية تتعرض للرطوبة من الجو عندما يتم فتح المجففات، كما أن ذلك يتطلب بعض الوقت لتحقيق الرطوبة المنخفضة. وبالتالي فإن المجففات ليست مناسبة لتخزين المواد الكيميائية التي تتفاعل بسرعة أو بعنف مع الرطوبة في الغلاف الجوي مثل الفلزات القلوية .
تستخدم المجففات في بعض الأحيان لإزالة آثار الماء من عينة شبه جافة، وعندما يكون المجفف وحده غير مرضٍ لتلك الغاية فإنه قد يتم تجفيف العينة عند درجة حرارة مرتفعة باستخدام أدوات التجفيف الأخرى . و يحتوي الجزء السفلي من المجفف على كتل من السيليكا جل ، أو الجير الحس المكلس حديثا ، أو كلوريد الكالسيوم اللامائي لامتصاص بخار الماء. و في العادة يتم وضع المادة التي تحتاج إلى تجفيف في الجزء العلوي على صفيحة خزفية مثقبة. كما يجب تشحيم حافة و عاء التجفيف و كذلك حواف غطاء وعاء التجفيف بطبقة رقيقة من الشحوم كالهلام النفطي أو الفازلين أو أية مواد تشحيم أخرى لضمان إحكام الإغلاق عند إغلاق وعاء النتجفيف بالغطاء الخاص به .
و من أجل منع الأضرار التي قد تلحق بالمجفف يجب أن يتم إغلاق الغطاء بسحبه على فوهة الوعاء بعناية بدلاً من وضعه مباشرة على الوعاء .
و في الاستخدام المختبري فإن أكثر المجففات شيوعًا تكون دائرية ومصنوعة من الزجاج الثقيل و عادة ما يكون هناك منصة قابلة للإزالة يتم تخزين العناصر عليها. كما يملأ الجزء السقلي من وعاء التجفيف بالمادة المجففة و بالعادة تكون مادة صلبة ، و هناك مجففات يتم تزويدها بمحابس لشفط الهواء منها وعادة ما تعرف هذه النماذج باسم مُجففات الفراغ أو المخلخلة للهواء . و عندما يتم استخدام التفريغ الهوائي فإنه يفضل القيام بذلك من وراء شاشة جماية لضمان السلامة في العمل و لتقليل الضرر أو الإصابة الناجمين عن الانفجار.

للمجفف أشكال و احجام و انواع مختلفة و الغرض منها جميعا هو سحب الرطوبة و الغازات و تجفيف العينات ، و بالتالي يعتبر المجفف خيارًا موثوقًا به لتخزين وتنظيم المواد و المنتجات الحساسة للرطوبة، كما يوفر المجفف بيئة تخزين نظيفة وخالية من الغبار مطلوبة للأجزاء الحساسة.
و يمكن استخدام المجففات لإبقاء العينة المجففة جافة ، ومع ذلك ، قد لا تكون مناسبة لتجفيف العينات لأنه قد تستغرق وقتًا طويلاً حتى تجفف العينة ، لذلك يمكن استخدام حلولا و وسائل البديلة.

الأنواع الشائعة من المجففات:

1. المجفف العادي:
أو وعاء التجفيف ، و هنا يتم استخدام مادة مجففة مجففة مثل حبوب السيليكا جل أو كلوريد الكالسيوم لامتصاص الرطوبة من العينية .
الإيجابيات: هذه الطريقة غير مكلفة واقتصادية. و يمكن إعادة استخدام المواد المجففة بتجفيفها في فرن تقليدي أو في فرن ميكروويف.
السلبيات: تتطلب مراقبة دورية بحيث يمكن استبدال المواد المجففة حسب الحاجة للحفاظ على بيئة جافة مستمرة. كما أن السيليكا جل سوف تعمل بمعدل امتصاص أقل عندما ترتفع درجة الحرارة .

2. المجففات الأوتوماتيكية:
تعمل على إعادة تهيئة مواد التجفيف المستخدمة في المجفف بصور أوتوماتيكية حسب الحاجة. و عادة ما يتم استخدام سخانًا كهربائيًا ومروحة لمنع تشبع الرطوبة في المجفف.
الإيجابيات: طريقة مناسبة و لا تتطلب مراقبة دورية و لا تتطلب تجفيف المادة المجففة يدويا.
السلبيات: لا تزال هذا المجفف يستخدم السيليكل جل لذلك تكون عملية إزالة الرطوبة بطيئة وأقل مستوى و يعتمد على درجة الحرارة المحيطة ومستوى الرطوبة.

3. المجفف بالتيار الغازي
يستخدم هذا النوع من المجففات تدفقًا مستمرًا لغاز خامل مثل النيتروجين الجاف أو الهواء الجاف المضغوط للحفاظ على رطوبة منخفضة. كما يقلل استخدام النيتروجين أيضًا من مستوى الأكسجين. و هنا يتطلب الأمر وجود جهاز تحكم بمعدل تدفق الغاز .
الإيجابيات: يمكنها تحقيق مستوى رطوبة منخفض بشكل أسرع بكثير من المجففات العادية و خاصة مع المجفات ذات الحجم الأكبر أو المجففات متعددة الأرفف. واعتمادًا على نوع الغاز المستخدم لغايات التجفيف يمكن ألأنن تصل الرطوبة إلى حوالي 0٪ تقريبا.
السلبيات: لا تزال هذه التقنية تتطلب مراقبة يدوية. عادة ما تكون تكلفة الغاز الخامل أعلى من المجفف بحد ذاته. كما أن هذه التقنية تستهلك غازا أكثر من اللازم. و يعتبر نقص الأكسجين من أحد المخاطر الهامة المرتبطة مع هذه التقنية و خاصة عندما تتسرب الغازات مثل النيتروجين في الهواء المحيط. لذا ينصح و بشدة القيام بالتهوية المناسبة المطلوبة و و ضع جهاز يقرأ مستويات الأكسجين في الوسط المحيط .

4. مجففات التيار الغازي الآلية
لهذا النوع من المجدففات نفس وظيفة المجففات المذكورة في رقم 3 ، و لكنها تستخدم نظاما آليا للتحكم في كمية الغاز المتدفقة و الذي يراقب باستمرار نسبة الرطوبة داخل وعاء التجفيف.
الإيجابيات: إلى جانب ميزة المجففات تدفق الغاز القياسية ، يمكن تقليل استهلاك الغاز الخامل والتكلفة بشكل كبير، كما أنها مريحة للغاية ولا تتطلب مراقبة يدوية.

5. مجففات التفريغ الهوائي
تعمل هذه المجففات على التقليل من الرطوبة في وعاء التجفيف بسحب الهواء من الوعاء باستخدام مضخة تفريغ داخل المختبر. و تتوفر أوعية التجفيف الفراغية على شكل عبوات مستديرة أو مكعبة. و يتميز النمط المكعب بسهولة الوصول وسعة تخزين أكبر قابلية للاستخدام أكبر.
الإيجابيات: إنها مثالية للحالة شديدة الجفاف ، وحيث يجب الحفاظ على الحد الأدنى من مستوى الأكسجين.
السلبيات: السعة الحجمية لكل من المجففات المستديرة و المكعبية محدودة للغاية من حيث سعة التخزين والرفوف. و نظرا لكون جدارها يكون سميكا لدرجة يتحمل الضغط الواقع عليها فإنها عادة ما تكون أثقل من المجفف العادي.

 

مقالات قد تفيدك :

عن Akram Amir El Ali

استاذ الكيمياء التحليلية ومصمم غرافيك

شاهد أيضاً

كربونات الخارصين Zinc Carbonate

مادة صلبة بلورية بيضاء اللون توجد طبيعيا في معادن السمثسونايت و زنكسبار ، صيغتها الكيميائية …

6 تعليقات

  1. ماانواع المجففات المستخدمة لتجفيف العينات المختبرية

    • Akram Amir El Ali

      الأنواع الشائعة من المجففات:

      1. المجفف العادي:
      أو وعاء التجفيف ، و هنا يتم استخدام مادة مجففة مجففة مثل حبوب السيليكا جل أو كلوريد الكالسيوم لامتصاص الرطوبة من العينية .
      الإيجابيات: هذه الطريقة غير مكلفة واقتصادية. و يمكن إعادة استخدام المواد المجففة بتجفيفها في فرن تقليدي أو في فرن ميكروويف.
      السلبيات: تتطلب مراقبة دورية بحيث يمكن استبدال المواد المجففة حسب الحاجة للحفاظ على بيئة جافة مستمرة. كما أن السيليكا جل سوف تعمل بمعدل امتصاص أقل عندما ترتفع درجة الحرارة .

      2. المجففات الأوتوماتيكية:
      تعمل على إعادة تهيئة مواد التجفيف المستخدمة في المجفف بصور أوتوماتيكية حسب الحاجة. و عادة ما يتم استخدام سخانًا كهربائيًا ومروحة لمنع تشبع الرطوبة في المجفف.
      الإيجابيات: طريقة مناسبة و لا تتطلب مراقبة دورية و لا تتطلب تجفيف المادة المجففة يدويا.
      السلبيات: لا تزال هذا المجفف يستخدم السيليكل جل لذلك تكون عملية إزالة الرطوبة بطيئة وأقل مستوى و يعتمد على درجة الحرارة المحيطة ومستوى الرطوبة.

      3. المجفف بالتيار الغازي
      يستخدم هذا النوع من المجففات تدفقًا مستمرًا لغاز خامل مثل النيتروجين الجاف أو الهواء الجاف المضغوط للحفاظ على رطوبة منخفضة. كما يقلل استخدام النيتروجين أيضًا من مستوى الأكسجين. و هنا يتطلب الأمر وجود جهاز تحكم بمعدل تدفق الغاز .
      الإيجابيات: يمكنها تحقيق مستوى رطوبة منخفض بشكل أسرع بكثير من المجففات العادية و خاصة مع المجفات ذات الحجم الأكبر أو المجففات متعددة الأرفف. واعتمادًا على نوع الغاز المستخدم لغايات التجفيف يمكن ألأنن تصل الرطوبة إلى حوالي 0٪ تقريبا.
      السلبيات: لا تزال هذه التقنية تتطلب مراقبة يدوية. عادة ما تكون تكلفة الغاز الخامل أعلى من المجفف بحد ذاته. كما أن هذه التقنية تستهلك غازا أكثر من اللازم. و يعتبر نقص الأكسجين من أحد المخاطر الهامة المرتبطة مع هذه التقنية و خاصة عندما تتسرب الغازات مثل النيتروجين في الهواء المحيط. لذا ينصح و بشدة القيام بالتهوية المناسبة المطلوبة و و ضع جهاز يقرأ مستويات الأكسجين في الوسط المحيط .

      4. مجففات التيار الغازي الآلية
      لهذا النوع من المجدففات نفس وظيفة المجففات المذكورة في رقم 3 ، و لكنها تستخدم نظاما آليا للتحكم في كمية الغاز المتدفقة و الذي يراقب باستمرار نسبة الرطوبة داخل وعاء التجفيف.
      الإيجابيات: إلى جانب ميزة المجففات تدفق الغاز القياسية ، يمكن تقليل استهلاك الغاز الخامل والتكلفة بشكل كبير، كما أنها مريحة للغاية ولا تتطلب مراقبة يدوية.

      5. مجففات التفريغ الهوائي
      تعمل هذه المجففات على التقليل من الرطوبة في وعاء التجفيف بسحب الهواء من الوعاء باستخدام مضخة تفريغ داخل المختبر. و تتوفر أوعية التجفيف الفراغية على شكل عبوات مستديرة أو مكعبة. و يتميز النمط المكعب بسهولة الوصول وسعة تخزين أكبر قابلية للاستخدام أكبر.
      الإيجابيات: إنها مثالية للحالة شديدة الجفاف ، وحيث يجب الحفاظ على الحد الأدنى من مستوى الأكسجين.
      السلبيات: السعة الحجمية لكل من المجففات المستديرة و المكعبية محدودة للغاية من حيث سعة التخزين والرفوف. و نظرا لكون جدارها يكون سميكا لدرجة يتحمل الضغط الواقع عليها فإنها عادة ما تكون أثقل من المجفف العادي.

  2. السلام عليكم
    ما طرق تجفيف المذيبات العضوية؟

    • Akram Amir El Ali

      Drying Solvents
      These days many laboratories will use a commercially available solvent purification system, others will distil solvents using more traditional techniques.

      Tetrahydrofuran, dichloromethane, dimethylformamide, chloroform, acetonitrile, methanol, diethyl ether and toluene are all commonly used solvents, and in many cases they are required in anhydrous form. In some cases there are multiple ways to dry a given solvent. Here are some suggestions:

      Specific solvents
      THF (Tetrahydrofuran): distilled from sodium benzophenone ketyl. Add sodium wire and benzophenone to a volume of THF (pre-dried over calcium hydride or 4A molecular sieves), heat at reflux/under nitrogen for several hours until the solvent turns deep blue in colour. This indicates the solvent is dry, and you can distill off the volume you require. With time (weeks-maybe months if used correctly) the still will turn orange, this indicates that it is time to make a new one!
      DCM (Dichloromethane): pre-dry over calcium hydride, then distil over calcium hydride… unfortunately no colorimetric indicator to tell you when the solvent is dry.
      MeCN (Acetonitrile): pre-dry by shaking with type 4A molecular sieves, the distil over calcium hydride. Dried acetonitrile can be stored over 4A molecular sieves.
      Diethyl ether: distilled from sodium benzophenone ketyl (see THF), will turn a deep purple/blue colour when dry.
      Methanol: For most purposes, drying over 3A molecular sieves overnight followed by distillation is sufficient. Alternatively, the methanol can be dried from magnesium methoxide. Magnesium turnings (5 g) and iodine (0.5 g) are refluxed in a small (50-100 mL) quantity of dry methanol (from a previous batch) until all of the magnesium has reacted. The mixture is diluted (up to 1 L) with reagent grade methanol, refluxed for 2-3 hours then distilled under nitrogen.
      DMF (N,N-dimethylformamide): Decomposes slowly at room temperature and more rapidly at reflux, releasing dimethylamine and carbon monoxide. This decomposition is catalyzed by acidic and basic impurities, and standing DMF for several hours at room temperature with basic drying agents such as calcium hydride or sodium hydroxide leads to noticeable decomposition. Dry DMF can be prepared by drying overnight over barium oxide or 4A molecular sieves, followed by decantation of the drying agent and vacuum distillation (~20 mmHg is a sufficient vacuum to lower the boiling point over DMF to a reasonable value). Dry DMF can be stored over 4A molecular sieves.
      \
      General Precautions
      As a general precaution ethers can produce explosive peroxides, making distillation of these solvents hazardous. If one is available, use a blast guard (really thick piece of pyrex? attached to a stand), and do not use stills once they have passed their use-by date. The process of distillation also removes the stabilizers that are added to the ethers, consequently distilled ethers should not be stored for long periods of time. For directions on handling sodium etc. consult ‘reagent specific hazards’.

      How to quench a solvent still
      Stills that use metals (THF) should be quenched by pouring any excess solvent into a large container fileld with isopropanol or tert-butanol. The reaction may become exothermic, so addition of the solvent to the alcohol must be done slowly. The remaining metal in the still can be quenched like normal.

      You can reuse 4A molecular sieves from most applications, though you should discard those used in the preparation of DMF. Sieves can be regenerated by heating at 350° C for 24 hours or under vacuum. The sieves should cool in a desiccator or they will become saturated with moisture again.

  3. مجاهد حمزه

    سلام عليكم ورحمة الله
    عندي مجفف كبس هواء والغطاء لايفتح كيف يتم فتحه

    • Akram Amir El Ali

      أرجو أن تراجع قسم الصيانة . للاسف ليس عندي أي معلومات حول هذه المشكلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.