가지달린 삼각플라스크(뷰흐너플라스크) (Side-Arm (Filter) Flask)
한 줄 정의: 곁가지에 감압 펌프를 연결해 여과지를 통과하는 속도를 높이는, 감압 여과에 사용하는 두꺼운 벽의 유리 용기입니다.
쉽게 풀면
가지달린 삼각플라스크는 일반 삼각플라스크와 비슷한 원뿔 모양이지만, 옆면에 짧은 곁가지가 하나 튀어나와 있는 것이 특징입니다. 이 곁가지에 고무관을 연결해 아스피레이터나 진공펌프로 내부 공기를 빨아내면, 플라스크 안쪽 압력이 낮아지면서 위에 얹은 뷰흐너 깔때기의 여과지를 통해 액체가 훨씬 빠르게 빨려 내려옵니다. 중력만으로 거르는 일반 여과보다 훨씬 신속하게 고체와 액체를 분리할 수 있습니다. 감압 상태를 견뎌야 하므로 일반 유리보다 두꺼운 벽으로 제작되는 경우가 많습니다.
왜 중요한가
합성 반응 후 생성된 고체 결정이나 침전물을 빠르고 깨끗하게 걸러내는 작업은 정제 과정에서 매우 흔한데, 자연 여과는 시간이 오래 걸리고 결정이 뭉개지기도 쉽습니다. 감압 여과 장치는 이 과정을 크게 단축시켜 실험 효율을 높여줍니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"석출된 결정을 뷰흐너 깔때기와 side-arm flask를 이용해 감압 여과하고 냉각된 에탄올로 세척하였다."
진공을 걸어 결정을 빠르게 걸러내고 씻어냈다는 뜻입니다.
"침전물을 여과지 위에서 감압 여과한 후 항량이 될 때까지 건조하였다."
일정 무게가 될 때까지 걸러낸 고체를 말렸다는 의미입니다.
조금 더 깊게 보면
이 플라스크는 위에 도자기 재질의 뷰흐너 깔때기나 플라스틱 재질의 하쉬 깔때기를 얹어 사용하는 것이 일반적이며, 여과지가 깔때기 바닥에 밀착되도록 소량의 용매로 미리 적셔주면 여과 효율이 높아집니다. 곁가지에는 압력 완충용 트랩 플라스크를 중간에 연결해 펌프로 액체가 역류하는 것을 방지하기도 합니다.
주의할 점
감압 상태에서는 유리에 금이 있으면 파손 위험이 있으므로 사용 전 상태를 확인해야 하며, 압력을 갑자기 걸거나 풀면 여과지가 들뜨거나 시료가 손실될 수 있어 서서히 조작해야 합니다.