Línea de Schlenk

La línea de Schlenk hace parte de los equipos de laboratorio desarrollados por Wilhelm Johann Schlenk, químico alemán, a inicios del siglo XX para sus investigaciones en química organometálica

La línea de Schlenk (también llamado colector de gas al vacío) es un aparato químico de uso común desarrollado por Wilhelm Schlenk. Consiste en un colector doble con varios puertos. Un colector está conectado a una fuente de gas inerte purificado, mientras que el otro está conectado a una bomba de vacío.

La línea de gas inerte se ventila a través de un burbujeador de aceite, mientras que los vapores de disolvente y los productos de reacción gaseosa se evita que contaminen la bomba de vacío mediante una trampa fría de nitrógeno líquido o hielo seco/acetona.

Llaves de paso especiales o grifos de teflón permiten seleccionar el vacío o el gas inerte sin necesidad de colocar la muestra en una línea separada.

Las líneas de Schlenk son útiles para manipular con seguridad y éxito los compuestos sensibles a la humedad y al aire. El vacío también se utiliza a menudo para eliminar los últimos restos de disolvente de una muestra. Los colectores de vacío y de gas suelen tener muchos puertos y líneas, y con cuidado es posible que se realicen varias reacciones u operaciones simultáneamente.

Cuando los reactivos son muy susceptibles a la oxidación, los rastros de oxígeno pueden plantear un problema. Entonces, para eliminar el oxígeno por debajo del nivel de ppm, es necesario purificar el gas inerte haciéndolo pasar a través de un catalizador de desoxigenación, que suele ser una columna de óxido de cobre(I) o de manganeso(II), que reacciona con las trazas de oxígeno presentes en el gas inerte.

Técnicas de uso de la linea de Schlenk

Las principales técnicas asociadas con el uso de una línea de Schlenk incluyen:

  • adiciones de contraflujo, donde se añaden reactivos estables al aire en el recipiente de reacción contra un flujo de gas inerte;
  • el uso de jeringas y septos de goma para transferir líquidos y soluciones;
  • transferencia de cánula, donde los líquidos o soluciones de reactivos sensibles al aire se transfieren entre diferentes vasos tapados con septos usando un tubo largo y delgado conocido como cánula. El flujo de líquido es soportado por el vacío o la presión del gas inerte.

Los objetos de vidrio suelen estar unidos por juntas de vidrio esmerilado bien ajustadas y engrasadas. Se pueden usar tubos de vidrio con juntas de vidrio esmerilado para ajustar la orientación de varios vasos.

La filtración en condiciones inertes plantea un desafío especial que se suele abordar con material de vidrio especializado. Un filtro Schlenk consiste en un embudo de vidrio sinterizado con juntas y llaves de paso.

Al colocar el embudo pre-secado y el matraz receptor en el matraz de reacción contra un flujo de nitrógeno, invirtiendo cuidadosamente el montaje y encendiendo el vacío adecuadamente, la filtración puede lograrse con una exposición mínima al aire.

Peligros

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 al uso del vacío y a los defectos del aparato de vidrio.

Una explosión puede ocurrir debido al uso común de nitrógeno líquido en la trampa fría, usada para proteger la bomba de vacío de los disolventes. Si se permite que una cantidad razonable de aire entre en la línea de Schlenk, el oxígeno líquido puede condensarse en la trampa fría como un líquido azul pálido. Puede producirse una explosión debido a la reacción del oxígeno líquido con cualquier compuesto orgánico también en la trampa.

Para más información The Schlenk Line Survival Guide