技術紹介Technical
光化学反応光化学実験装置
紫外線(UV)ランプを光源とする卓上型光化学実験装置です。
光源には、高圧水銀ランプと低圧水銀ランプが主に使われます。将来はUV LEDやXeエキシマランプも登場します。UV LEDはマイクロリアクターの点光源として適しています。
高圧水銀ランプは表1に示す波長区分のUVA・UVB・UVCすべての広い領域の紫外線と可視光や赤外線を発光します。低圧水銀ランプのスペクトルは、基本的に高圧水銀ランプと同じですが、発光エネルギーの90%が185nmと254nmのUVCに集中している特異な光源です。
表1UVの波長区分とエネルギーの大きさ
X線 |
紫外線(UV) |
可視光 | 赤外線 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
UVC | UVB | UVA | ||||
波長(nm) |
100 |
280 | 315 | 400 | 780 | |
E(kJ/mol) | 1196 | 427 | 380 | 299 | 153 | |
E(eV) | 12.4 | 4.4 | 3.9 | 3.1 | 1.6 |
実験用光源ユニットと反応容器のセット
光化学実験装置のセットは、ガラス反応容器・UVランプ・電源・水冷ランプ保護管・TN共通摺合せガラス平栓(4ケ)・反応容器固定バンドで、構成されています(表2、3、4、5参照)。
光化学の実験のためには、その他に多くの補助機材、例えば温度計、マグネットスターラー、スタンドや種々のTN共通摺りガラス部品などが必要ですが、これらは広く市販されており、お客様がほとんどお持ちになっているので、標準セットから外しています。
ガラス反応容器の底は、マグネットスターラーの回転子が容器底の中心で安定して回転出来るように、底はフラットもしくは少し外へふくらんでいるので、反応容器は自立しません。そのためにスタンドと図6に示す容器固定バンドが必要なので、固定バンドの方は、特注品なので標準機材に加えています。
従来の100Wの高圧水銀ランプ(HL100CH4)は、周囲温度が高い環境では寿命が短い欠点があったので、廃番にしていましたが、この度、石英ガラス二重
管ランプHL100GCに改良し、再登場させました。
価格は従来ランプ(HL100CH4)と同じです。因みにこのランプは弊社のヒットブランド品のUV硬化光源“Handycure100”に使われる発光管と同じで、長い実績がある製品です。
光化学実験装置標準セット一覧表
表2.光化学実験装置VG1500/高圧水銀ランプ400W SETの標準装備
品名 | 型式 | 定格 | 数量 | |
---|---|---|---|---|
VG1500/HPL400 SET | ガラス反応容器 (Pyrex glass) |
VG1500 | 総容量:2000mℓ 標準容量:1500mℓ |
1 |
高圧水銀ランプ | HL400BH-8 | ランプワット数400W 単位光長ワット数50W/cm |
1 | |
電源 | HB400P-1 | 入力100V,50/60Hz 指定 | 1 | |
水冷保護管 | JW-2Q | 石英ガラス , 内径φ30, TS60/50 |
1 | |
容器固定バンド | VH130 | 外径:φ130mm, 可変、SUS製 | 1 | |
ガラス補助部品 | TS15/35 | ガラス平栓 |
4 |
表3.光化学実験装置(VG 500/高圧水銀ランプ400W SET)の標準装備
品名 | 型式 | 定格 | 数量 | |
---|---|---|---|---|
VG500/HPL400 SET | ガラス反応容器 (Pyrex glass) |
VG500 | 総容量:800mℓ 標準容量:500mℓ |
1 |
高圧水銀ランプ | HL400BH-8 | ランプワット数:400W 単位光長ワット数:50W/cm |
1 | |
電源 | HB400P-1 | 入力100V,50/60Hz 指定 | 1 | |
水冷保護管 | JW-2Q | 石英ガラス , 内径:φ30, TS60/50 |
1 | |
容器固定バンド | VH80 | 外径:φ80mm, 可変、SUS製 | 1 | |
ガラス部品 | TS15/35 | ガラス平栓 |
4 |
表4.光化学実験装置(VG300/高圧水銀ランプ100W SET)の標準装備
品名 | 型式 | 定格 | 数量 | |
---|---|---|---|---|
VG300/HPL100 SET |
ガラス反応容器 (Pyrex glass) |
VG300 | 総容量:mℓ 標準容量:mℓ:300 |
1 |
高圧水銀ランプ | HL100G(H/L) | ランプワット数:100W 単位光長ワット数:30W/cm |
1 | |
電源 | HB100P-1(5/6) | 入力100V,50/60Hz 指定 | 1 | |
水冷保護管 | JW-1Q | 石英ガラス , 内径:φ30, TS60/50 |
1 | |
容器固定バンド | VH300 | 内径: | 1 | |
ガラス補助部品 | TS15/35 | ガラス平栓 |
4 |
表5.光化学実験装置(VG500/高圧水銀ランプ20W SET)の標準装備
品名 | 型式 | 定格 | 数量 | |
---|---|---|---|---|
VG500/LPL20 SET |
ガラス反応容器 (Pyrex glass) |
VG500 | 総容量:800mℓ 標準容量:500mℓ |
1 |
低圧水銀ランプ | UVL20PH-6 | ランプワット数:20W | 1 | |
電源 | UVB-20C | 100V,50・60Hz共用 | 1 | |
水冷保護管 | JW-2Q | 石英ガラス , 内径:φ30, TS60/50 |
1 | |
容器固定バンド | VH80 | SUS、φ80㎜、可変、SUS | 1 | |
ガラス補助部品 | TS15/35 | ガラス平栓 |
4 |
共通摺合せガラスは、ガラス面にグリースなどが塗布されていないと、スリ面同士が固着する事故が起こります。しかしグリースは化学実験には好まれません。グリースの代わりに写真に示すように、フッ素系シールテープを23周程度巻くと、固着事故は防げます。フッ素テープはグリースのように溶けて流れません。
高圧水銀ランプ光源の定格
型名 | 電気定格 | 寸法定格 | 備考 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ランプ W数 (W) |
単位長 W数 (W/㎝) |
ランプ | 全長 (㎜) |
発光長(㎜) | 外径(㎜) | ||||
電流(A) | 電圧(V) | ランプ | 外管 | ||||||
HL100G L1 |
100 | 40 | 1.0 | 115 | 25 | 二重管 | |||
HL100CH 4 |
100 | 33 | 1.0 | 115 | 170 | 30 | 13 | 廃盤 | |
HL400BH 8 |
400 | 50 | 3.3 | 130 | 220 | 80 | 20 | 一重管 | |
HL400J | 400 |
50 |
3.3 | 130 | 80 | 36 | 二重管 | ||
HL1000J | 1000 | 80 | 8.3 | 120 | 42 | 〃 | |||
HL2000J- 3 |
2000 | 80 | 7.7 | 265 | 490 | 240 | 42 | 〃 | |
HL2100J -X |
2100 | 30 | 3.0 | 800 | 700 |
〃 |
|||
HL 4000-X |
4000 | 80 | 3.0 | 1370 | 500 |
〃 |
既成の実験補助器具について
市場ではガラス反応容器を支えるスタンド、磁気攪拌装置や各種ガラス補助機器は、日常、皆様が取引きされている理化学機器取扱店やカタログ販社から容易に調達できるので、ご購入は馴染みの取扱店から調達されることをお勧めいたします。特にガラス補助部材は、反応容器に都合よく納まる様に、適当な修正加工を要することが多く、価格も千円台のものが多いので、特に海外からのご要望にはお応えするのは困難です。ステンレス製容器固定バンドは適当なものが市場で入手し難いので、これは弊社で準備させて頂いております。
ご利用になる電源入力が100V以外の場合は、カタログ末尾に記載されているアダプター(電圧変換器)をご利用になれば、ほぼ世界中で実験機を使えます。
実用ラインのための高ワット光源及び実用光化学反応装置
小形生産装置の画像一例です。左端の反応容器は使用目的ごとに異なりますが、光源の仕様は表5に示されているように規格化されています。過去にはナイロンの原料のカプロラクタムを生産するために1本100kWという巨大なランプが造られていましたが(東芝製、今は生産量が多い場合は2kW前後のランプを何本も使うシステムが流行っています。理由は主に操作性と安全対策が原因です。
Adapter入力電圧変換トランス
Model | InputV(V-AC) | Output(V-AC) | Capacity(VA) | Dimension(㎜) | Weight(Kg) |
---|---|---|---|---|---|
PAL-150A | 110~130 | 100 | 150 | 90W×120D×90H | ~1.25 |
PAL-150E | 220~230 | 100 | 150 | 90W×120D×90H | ~1.7 |
PAL-150I | 240 | 100 | 150 | 90W×120D×90H | ~1.7 |
PAL-350A | 110~130 | 100 | 350 | 110W×150D×140H | ~2.3 |
PAL-350E | 220~230 | 100 | 350 | 110W×150D×140H | ~3.7 |
PAL-350I | 240 | 100 | 350 | 110W×150D×140H | ~3.7 |
PAL-500A | 110~130 | 100 | 510 | 110W×150D×140H | ~3.8 |
PAL-500EP | 220~230 | 100 | 510 | 70W×170D×120H | ~3.3 |
PAL-500IP | 240 | 100 | 510 | 70W×170D×120H | ~3.3 |
PAL-1000AP | 110~130 | 100 | 1k | 130W×195D×135H | ~5.0 |
PAL-1000EP | 220~230 | 100 | 1k | 80W×175D×135H | ~5.0 |
PAL-1000IP | 240 | 100 | 1k | 80W×175D×135H | ~5.0 |
PAL-1500AP | 110~130 | 100 | 1.5k | 130W×195D×135H | ~7.0 |