نقش انبیق در دستگاه تقطیر چیست؟ چه کاربرد هایی دارد؟

انبیق یکی از ابزار های مهم دستگاه تقطیر در آزمایشگاه شیمی است که در قرن نهم میلادی توسط جابر بن حیان، دانشمند مسلمان، ابداع شد. این وسیله در کنار قرع برای جدا کردن مایعات به روش تقطیر مورد استفاده قرار می گیرد.

قرع و انبیق در محیط های آزمایشگاهی و صنعتی قابل استفاده بوده و در طب، داروسازی، عطر سازی، تولید لوازم آرایشی، جدا کردن طلا از جیوه، فلز ترکیب شده با سنگ آهن، تهیه کک یا گاز زغال سنگ کاربرد داشته است.

جالب است بدانیم که کلمه انبیق برگرفته از واژه ی یونانی AMBIQ است که از وسایل عمده ی کیمیاگران اروپایی به شمار می رفت. در این مقاله از نشریه علمی جهان شیمی فیزیک به معرفی انبیق و کاربرد آن می پردازیم.

تعریف لغوی قرع و انبیق در لغت نامه دهخدا

قرع و انبیق ]ق َ ع ُاَم ْ [(ترکیب عطفی، اِ مرکب ) دستگاهی است که جهت تقطیر مایعات به کار میرود، و آن مجموع دو ظرف است یکی قرع که دیگی است شبیه کدو برای جوشاندن موادی که میخواهند تقطیر کنند و دیگری انبیق که جهت تقطیر بخارات حاصل از قرع است.

اجزای تشکیل دهنده دستگاه تقطیر

دستگاه تقطیر یا عرق گیری که توسط جابر بن حیان ابداع شد از سه بخش یا ظرف تشکیل شده است که عبارتند از:

• قرع
• انبیق
• قابله

در ادامه به بررسی شکل ظاهری و روش استفاده از اجزای این دستگاه می پردازیم.

انبیق چیست

انبیق در شکل های مختلفی ساخته شده است. در شکل رایج آن به صورت ظرفی است با بدنه ی نیم کروی که کف آن گرد یا مسطح است. گردن کوتاه و دهانه ی نسبتا گشوده ای دارد که آبریز بلند و لوله ای شکلی به نام الابنوب یا میزاب به آن متصل است. میزاب شکل های متفاوتی دارد و بر اساس قطر آن به چهار دسته تقسیم می شود.

در شکلی دیگر از انبیق لوله ی خروجی وجود ندارد. به همین دلیل، آن را کور یا اعمی می نامند. نوع دیگری از این ظرف دارای بدنه ی استوانه ای یا استکانی شکل است که کفی گرد همراه با لوله خروجی دارد.

این شکل از انبیق متناسب با حالت میزاب به سه دسته تقسیم می شود. انبیق با میزاب کشیده، اندکی خمیده و کاملا خمیده. این ظرف دمیده آزاد اغلب به صورت نازک تولید می شود که بلندی آن از ۴ تا ۸ سانتیمتر متغیر است.

نکته

برای تولید انبیق از شیشه های سبز روشن تا سبز تیره استفاده می شد. دلیل تیرگی این شیشه ها وجود ناخالصی اکسید آهن در آن است.

نکته

این ظرف در اندازه های متفاوتی تولید شده و متناسب با مقدار و نوع مواد مورد نظر برای تقطیر مورد استفاده قرار می گرفت.

کاربرد های انبیق

از مهم ترین کاربرد های این ظرف می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• دستگاه تقطیر
• بادکش یا حجامت

پژوهشگران معتقدند انبیق هایی که دارای لوله ی کشیده عمود بر بدنه و یا دارای اندکی خمیدگی هستند کارایی بهتری در فرایند تقطیر دارند. این ظرف در حجامت و بادکش هم کاربرد دارد. در حالتی که لوله ی خروجی ظرف کاملا خمیده و در جهت عکس بدنه است تنها در بادکش کردن کاربرد دارد.

به این ترتیب انبیق در آزمایش های شیمیایی، داروسازی، تولید مواد آرایشی، عطر سازی، ترکیب مواد با یکدیگر و انتقال آن با لوله به درون دارودان، عطر دان و ظروف ویژه مواد آرایشی کاربرد دارد.

قرع چیست

در دستگاه تقطیر انبیق روی ظرف دیگری به نام قرع قرار می گیرد. قرع دارای حلقه ای مشخص به دور گردن است. به محل اتصال قرع و انبیق وصل می گویند. وصل دو ظرف را درون یکدیگر قرار می دهد.

قابله چیست

لوله خروجی، الابنوب و یا میزاب انبیق در ظرف دیگری به نام قابله یا گیرنده قرار می گیرد. قابله ظرفی دارای گردن بلند و یا کوتاه است.

جالب است بدانیم که

گاهی قرع و انبیق به شکل یکپارچه به شکل کدو حلوایی یا قلیانی ساخته می شود که لوله ای به آن متصل است. این شکل از دستگاه تقطیر به کدو یا بلند گلو معروف است.

این شکل بازده بیشتری در تقطیر دارد. زیرا، تراکم بخار بیشتر است و در اثر بهتر سرد شدن لوله جانبی دستگاه عمل تقطیر بهتر و با دقت بیشتری انجام می شود. علاوه بر این، هر چه طول لوله خروجی منقار مانند بیشتر باشد کارایی و بازده دستگاه نیز بیشتر است.

روش استفاده از قرع و انبیق

ماده مورد نظر برای تقطیر درون قرع ریخته می شود. با حرارت دادن به قرع، بخار مایعات درون آن وارد انبیق می شود. در این مرحله با سرد شدن بخار به مایع تبدیل شده و به درون قابله می ریزد.

روش های حرارت دادن به دستگاه تقطیر

برای حرارت دادن به این دستگاه اغلب از دو روش استفاده می شود. در روش اول که بسیار رایج است از آتش زغال چوب استفاده می شود. در این روش، قرع را روی اجاق استوانه ای کوچکی که از اختراعات رازی است قرار می دهند.

از آن جایی که جنس شیشه ای این ابزار متناسب با صنعت شیشه گری آن زمان از کیفیت مناسبی برخوردار نبود برای جلوگیری از شکستن ابتدا قرع را با زنگ آهن و سفیده تخم مرغ و سپس با گل حکمت اصطلاحا مطین می کردند. به همین دلیل به قرع مطینه معروف است. در این روش علاوه بر قرع، وصل نیز با گل حکمت پوشانده می شود.

در روشی دیگر قرع را درون ظرفی که حاوی مقداری خاکستر است قرار می دهند. به این ترتیب حرارت آتش به صورت یکنواخت و تدریجی به قرع منتقل می شود.

جابربن حیان و ابداعات دیگر او

ابوموسی جابربن حیان دانشمند، کیمیاگر و فیلسوف ایرانی بود که حدود سال ۱۰۰ هجری شمسی معادل با ۷۲۱ میلادی در شهر توس خراسان متولد و حدود سال ۱۹۴ هجری شمسی معادل با ۸۱۵ میلادی در کوفه درگذشت. او را بسیاری از روش ها مانند تقطیرو انواع ابزار های اساسی شیمی مانند قرع و انبیق را ابداع کرد. به همین دلیل او را پدر علم شیمی می نامند.

جابربن حیان نخستین شیمیدان ایرانی است که به علم شیمی شهرت و اعتبار بخشید. از این رو، بی تردید می توان گفت او نخستین مسلمانی است که شایستگی کسب عنوان شیمیدان را دارد.

نظر جابربن حیان درباره اکسیر

جابربن حیان بر این عقیده بود که همان گونه که طبیعت می تواند اشیا را به یکدیگر تبدیل کند مانند تبدیل خاک و آب به گیاه و تبدیل گیاه به وسیله زنبور عسل به موم و عسل و تبدیل قلع به نقره در زیر زمین و …، کیمیاگر نیز می تواند با الهام از طبیعت و استفاده از تجربه ها و آزمایش ها کار طبیعت را در مدت زمانی کوتاه تر به انجام برساند. کیمیاگر برای تبدیل یک شی به شی دیگر، به ماده ای به نام اکسیر نیازمند است.

در علم کیمیاگری اکسیر مانند دارو در علم پزشکی است. جابربن حیان اکسیر مورد استفاده خود در کارهای کیمیاگری را از انواع موجودات سه گانه یعنی فلزات، حیوانات و گیاهان به دست می‌آورد.

او معتقد بود که هفت نوع اکسیر وجود دارد که عبارتند از:

• اکسیر فلزی (به دست آمده از فلزات)
• حیوانی ( به دست آمده از حیوانات)
• گیاهی ( به دست آمده از گیاهان)
• اکسیر حیوانی – گیاهی ( به دست آمده از ترکیب مواد حیوانی و گیاهی)
• فلزی – گیاهی ( به دست آمده از ترکیب مواد فلزی و گیاهی)
• اکسیر فلزی – حیوانی ( به دست آمده از ترکیب مواد فلزی و حیوانی)
• فلزی – حیوانی – گیاهی ( به دست آمده از ترکیب مواد فلزی و گیاهی و حیوانی)

نظر جابربن حیان درباره فلزات

این دانشمند معتقد است که فلزات اصلی هفت عدد هستند که شامل طلا، نقره، مس، آهن، سرب، جیوه و قلع می شوند و صنعت کیمیاگری را تشکیل می‌دهند.

با این وجود، خود این کانی ها از ترکیب دو کانی اساسی یعنی گوگرد و جیوه به وجود می آیند که به نسبت های مختلف در درون زمین با یکدیگر ترکیب می شوند. بنابراین، تفاوت میان فلزات هفت گانه تنها یک تفاوت عرضی است که به دلیل تفاوت در نسبت ترکیب گوگرد و جیوه در آن ظاهر می شود.

در واقع طبیعت گوگرد و جیوه تابع دو عامل زمینی و زمانی است. به عبارت دیگر می توان گفت، تفاوت خاک زمینی که این دو کانی در آن به وجود می‌آیند و همچنین تفاوت وضعیت کواکب به هنگام پیدایش آن ها، موجب بروز تفاوت در طبیعت گوگرد و یا جیوه می شود.

قلع

این فلز دارای چهار طبع است. ظاهر آن سرد، تر و نرم و باطنش گرم، خشک و سخت است. پس اگر صفات ظاهری قلع به درون آن برده شود و صفات باطنی آن به بیرون آورده شود، ظاهرش خشک و به این ترتیب قلع به آهن تبدیل می شود.

آهن

فلز آهن از چهار طبع پدید آمده ‌است که از میان آن ها دو طبع، یعنی حرارت و خشکی شدید به ظاهر آن و دو طبع دیگر یعنی برودت و رطوبت به باطن آن بستگی دارد.

ظاهر این فلز سخت و باطن آن نرم است. به طور کلی می توان گفت ظاهر هیچ جسمی به سختی باطن آن نیست. همچنین، نرمی باطن آن نیز به اندازه سختی ظاهرش است. از میان فلزات موجود جیوه مانند آهن است. زیرا، ظاهر آن آهن و باطن آن مانند جیوه‌ است.

طلا

ظاهر این فلز گرم و تر و باطن آن سرد و خشک است. به همین دلیل تلاش می شود تمام فلزات به این طبع که طبعی معتدل است تبدیل شود.

مس (زهره)

طبع آن گرم و خشک است ولی خشکی آن از آهن کمتر است. زیرا، طبع اصلی مس مانند طلا گرم و تر ‌است اما ایجاد خشکی آن را فاسد کرده ‌است. از این رو، با از بین بردن خشکی، مس به طبع اولیه خود برمی گردد.

جیوه

طبع ظاهری آن سرد، تر و نرم و طبع باطنی‌ گرم، خشک و سخت است. بنابراین، ظاهر آن مانند جیوه و باطن آن مانند آهن است. برای تبدیل جیوه به اصل آن یعنی طلا، ابتدا باید آن را به نقره تبدیل کرد.

نقره

اصل نخست آن، طلا است. با غلبه طبع برودت و یبوست، طلا به درون منتقل شده و در نتیجه ظاهر فلز، نقره و باطن آن طلا می شود. بنابراین، اگر هدف تبدیل آن به اصلش یعنی طلا باشد، باید برودت را به درون انتقال داده تا حرارت آن آشکار شود.

دیگر اختراعات و دستاورد های جابربن حیان

• نوآوری انواع گوناگونی از وسایل آزمایشگاهی، از جمله انبیق.
• اختراع مواد شیمیایی متعددی همچون هیدرو کلریک اسید، نیتریک اسید، تیزاب (مخلوطی از دو اسید یاد شده که از جمله اندک موادی است که طلا را در خود حل می‌کند)، سیتریک اسید (جوهر لیمو) و استیک اسید (جوهر سرکه).
• معرفی فرایندهای تبلور و تقطیر که هر دو سنگ بنای شیمی امروزی به شمار می‌آیند.
• ابداع روش های استخراج و خالص سازی طلا، جلوگیری از زنگ زدن آهن، حکاکی روی طلا، رنگ رزی و نم ناپذیر کردن پارچه ها و تجزیه مواد شیمیایی.
• اختراع قلم نوری از دیگر ابداعات او به شمار می آید. قلم نوری قلمی است که جوهر آن در تاریکی نیز نور می‌دهد (احتمالا با استفاده از خاصیت فسفرسانس این اختراع را انجام داده‌است).
• دسته بندی امروزی عنصر ها به فلز و نافلز.

سخن پایانی

انبیق یکی از ظروف دستگاه تقطیر است که در دوران اسلامی توسط جابربن حیان فیلسوف و دانشمند معروف ایرانی اختراع شد. این دستگاه در آزمایش های شیمیایی، کیمیاگری، داروسازی، پزشکی، تولید مواد آرایشی، عطر سازی، ترکیب مواد با یکدیگر، انتقال مواد با لوله ی آن به دارودان، عطردان و یا ظروف ویژه کاربرد دارد.