INSTRUMENTOS EPÓNIMOS

Línea de Schlenk con cuatro puertos. La trampa fría está a la derecha.

Vista en primer plano, mostrando la doble llave de paso oblicua que permite seleccionar entre el vacío (línea posterior) o el gas inerte (línea de delante).

Instalación múltiple de vacío-gas: 1Entrada de gas inerte, 2 Salida de gas inerte (al burbujeador), 3 Vacío (a las trampas frías) 4 Línea de reacción, 5Tapón de teflón para el gas, 6 Tapón de teflón para el vacío

Instalación múltiple de vacío-gas: 1Entrada de gas inerte, 2 Salida de gas inerte (al burbujeador), 3 Vacío (a las trampas frías) 4 Línea de reacción, 5Doble llave de paso oblicua (es decir un tapón de vidrio con dos líneas/canales paralelos separadas que corren en diagonal al eje del tapón.)

La línea de Schlenk (también llamada línea múltiple de gas y vacío) es un aparato de vidrio de uso común en los laboratorios de química, desarrollado por Wilhelm Schlenk. Se trata de una tubería doble de vidrio, con varios puertos.¹​ Un tubo está conectado a una fuente de gas inerte, purificado, mientras que el otro tubo está conectado a una bomba de alto vacío. La línea de gas inerte se ventila a través de un burbujeadorde aceite, mientras que los vapores de disolvente y los productos gaseosos de la reacción se preservan de que no contaminen la bomba de vacío mediante una trampa fría de nitrógeno líquido o de hielo seco/acetona. Llaves de paso especiales o grifos de teflón permiten seleccionar trabajar al vacío o en atmósfera de gas inerte, sin necesidad de colocar la muestra en una línea independiente.

Las líneas de Schlenk son útiles para la manipulación segura y con éxito de compuestos sensibles al aire. El alto vacío también se utiliza a menudo para eliminar los últimos restos de disolvente de una muestra. Los distribuidores de vacío/gas a menudo tienen muchos puertos y líneas, y con cuidado, es posible ejecutar simultáneamente varias reacciones u operaciones.

Cuando los reactivos son altamente susceptibles a la oxidación, unas trazas de oxígeno pueden suponer un problema. Entonces, para la eliminación de oxígeno por debajo del nivel de ppm, el gas inerte tiene que ser purificado por lo que pasa a través de un catalizador de desoxigenación.²​ Esto es generalmente una columna de óxido de cobre (I) o de óxido de manganeso (II) que reaccionan con las huellas residuales de oxígeno presentes en el gas inerte.

Entre las principales técnicas asociadas con el uso de una línea de Schlenk podemos enumerar:

• Adiciones contracorriente, donde reactivos estables en el aire se agregan al recipiente de la reacción en contra de un flujo de gas inerte.
• El uso de jeringas y los tapones de goma para la transferencia de líquidos y disoluciones
• Transferencias mediante cánula, en las que líquidos o disoluciones de reactivos sensibles al aire se transfieren entre diferentes recipientes cerrados con tapones con tabiques utilizando un tubo largo y delgado llamado cánula. El flujo de líquido se obtiene a través del vacío o la presión de gas inerte.³​
  

  Una cánula se utiliza para la transferencia de THF desde el matraz de la derecha hasta el matraz de la izquierda.

Los elementos de vidrio suelen estar conectados a través de juntas de vidrio esmerilado bien ajustadas y engrasadas. Las curvas redondeadas del tubo de vidrio con juntas de vidrio esmerilado se pueden utilizar para ajustar la orientación de los distintos recipientes.

La filtración bajo condiciones inertes plantea un desafío especial que suele abordarse mediante elementos de vidrio especializados. Un filtro Schlenk consta de un embudo de vidrio sinterizado provisto de articulaciones y llaves de paso. Mediante el ajuste del embudo previamente seco y el matraz receptor al matraz de reacción frente a una corriente de nitrógeno, invirtiendo con cuidado el montaje, y conectando el vacío apropiadamente, la filtración se puede lograr con una mínima exposición al aire.

Peligros[editar]

Los principales peligros asociados con el uso de una línea de Schlenk son los riesgos de una implosión o explosión. Una implosión puede ocurrir debido a la utilización de un alto vacío y fallas en el aparato de vidrio.

Una explosión puede ocurrir debido a la habitual utilización de nitrógeno líquido en la trampa fría, que sirve para proteger la bomba de vacío de los disolventes. Si se permite entrar una cantidad razonable de aire en la línea de Schlenk, se puede condensar oxígeno líquido en la trampa fría en forma de un líquido azul pálido. Una explosión también puede ocurrir debido a la reacción del oxígeno líquido con todos los compuestos orgánicos presentes en la trampa.

Máquina de Wimshurst.

La máquina de Wimshurst es un generador electrostático de alto voltaje desarrollado entre 1880 y 1883 por el inventor británicoJames Wimshurst (1832 - 1903). Tiene un aspecto distintivo con dos grandes discos a contra-rotación (giran en sentidos opuestos) montados en un plano vertical, dos barras cruzadas con cepillos metálicos, y dos esferas de metal separadas por una distancia donde saltan las chispas. Se basa en el efecto triboeléctrico, en el que se acumulan cargas cuando dos materiales distintos se frotan entre sí.

Descripción[editar]

Estas máquinas pertenecen a una clase de generadores que crean cargas eléctricas por inducción electrostática. En un principio las máquinas de esta categoría fueron desarrolladas por Wilhelm Holtz (1865 y 1867), Agosto Toepler (1865), y J. Robert Voss (1880). Las máquinas más antiguas son menos eficientes y exhiben una tendencia imprevisible a cambiar de polaridad. La máquina de Wimshurst no tiene este defecto.

En una máquina Wimshurst, los dos discos de aislamiento y sus sectores de metal giran en direcciones opuestas que pasan por las barras neutralizadoras cruzadas de metal y por sus pinceles. Un desequilibrio de cargas es inducido, amplificado y almacenado por dos pares de peines de metal con los puntos situados cerca de la superficie de cada disco. Estos colectores se montan sobre un soporte aislante y conectado a una salida terminal. La retroalimentación positiva, aumenta la acumulación de cargas en forma exponencial hasta que la tensión de ruptura dieléctrica del aire alcanza una chispa.

La máquina está lista para comenzar, lo que significa que la energía eléctrica externa no es necesaria para crear una carga inicial. Sin embargo, se requiere energía mecánica para tornar los discos en contra el campo eléctrico, y es esta energía que la máquina convierte en energía eléctrica. La salida de la máquina de Wimshurst es esencialmente una corriente constante ya que es proporcional al área cubierta por el metal y los sectores a la velocidad de rotación. El aislamiento y el tamaño de la máquina determina la salida de voltaje máxima que se puede alcanzar. La chispa de energía acumulada se puede aumentar mediante la adición de un par de frascos Leyden, un tipo de condensador adecuado para la alta tensión, con los frascos en el interior de las placas conectados en forma independiente a cada una de las terminales de salida y conectados con las placas exteriores entre sí. Una máquina Wimshurst puede producir rayos que son aproximadamente un tercio del diámetro del disco de longitud y varias decenas de microamperes.