อุปกรณ์Marcusson , อุปกรณ์ Dean-Stark , ตัวรับ Dean–Stark , กับดักการกลั่นหรือหัว Dean–Starkเป็นอุปกรณ์แก้วในห้องปฏิบัติการที่ใช้ในเคมีสังเคราะห์เพื่อรวบรวมน้ำ^{[ 1 ] [ 2 ]} (หรือบางครั้งของเหลวอื่นๆ) จากเครื่องปฏิกรณ์โดยใช้ร่วมกับคอนเดนเซอร์แบบไหลย้อนกลับและขวดกลั่นเพื่อแยกน้ำออกจากของเหลว ซึ่งอาจเป็นการกำจัดน้ำที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องระหว่างปฏิกิริยาเคมีที่ อุณหภูมิ ไหลย้อนกลับเช่น ใน ปฏิกิริยา เอสเทอริฟิเคชันการจัดตั้งดั้งเดิมโดย Julius Marcusson (คิดค้นในปี 1905) ได้รับการปรับปรุงโดยนักเคมีชาวอเมริกัน Ernest Woodward Dean (1888–1959) และ David Dewey Stark (1893–1979) ในปี 1920 เพื่อใช้ในการหาปริมาณน้ำในปิโตรเลียม^{[ 3 ] [ 4 ]}

กับดักดีน-สตาร์กมีสองประเภท คือ ประเภทหนึ่งใช้กับตัวทำละลายที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ และอีกประเภทหนึ่งใช้กับตัวทำละลายที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ

อุปกรณ์ Dean–Stark โดยทั่วไปประกอบด้วยหลอดแก้วทรงกระบอกแนวตั้ง ซึ่งมักจะมีขีดบอกปริมาตรตลอดความยาว และมีวาล์วควบคุมปริมาตร ที่แม่นยำ อยู่ที่ปลายด้านล่าง คล้ายกับบิวเรตต์กับดักที่ออกแบบมาเพื่อกำจัดหรือวัดปริมาณน้ำน้อยมากอาจปิดสนิทโดยไม่มีวาล์ว ปลายด้านล่างของคอนเดนเซอร์แบบไหลย้อนกลับจะพอดีกับด้านบนของหลอดทรงกระบอก ทันทีใต้จุดเชื่อมต่อระหว่างคอนเดนเซอร์กับหลอดทรงกระบอก จะมีแขนข้างที่ลาดเอียงซึ่งเชื่อมต่อหลอดทรงกระบอกกับขวดปฏิกิริยา ปลายด้านล่างของแขนข้างจะหักลงอย่างรวดเร็ว เพื่อให้แขนข้างเชื่อมต่อกับขวดปฏิกิริยาด้วยท่อแนวตั้ง

ขวดปฏิกิริยาจะถูกให้ความร้อน เม็ดความร้อนภายในขวดจะช่วยให้เกิดฟองไออย่างสงบ ซึ่งประกอบด้วยตัวทำละลายปฏิกิริยาและส่วนประกอบที่จะถูกแยกออก ไอระเหยนี้จะเคลื่อนที่ออกจากขวดปฏิกิริยาขึ้นไปยังคอนเดนเซอร์ ซึ่งน้ำที่ไหลเวียนอยู่รอบๆ จะทำให้ไอระเหยเย็นลงและหยดลงในกับดักกลั่น ที่นี่ ของเหลว ที่ไม่ผสมกันจะแยกตัวออกเป็นชั้นๆ (น้ำอยู่ด้านล่างและตัวทำละลายอยู่ด้านบน) เมื่อปริมาตรรวมของทั้งสองชั้นถึงระดับของท่อด้านข้าง ชั้นบนที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจะเริ่มไหลกลับไปยังเครื่องปฏิกรณ์ ในขณะที่ชั้นน้ำจะยังคงอยู่ในกับดัก กับดักจะเต็มเมื่อระดับน้ำในกับดักถึงระดับของท่อด้านข้าง ณ จุดนี้ ต้องระบายกับดักลงในขวดรับ การระเหย การควบแน่น และการเก็บรวบรวมอาจดำเนินต่อไปจนกว่าจะไม่ผลิตน้ำเพิ่มขึ้นอีก

รูปแบบที่พบได้น้อยกว่าคือแบบจำลองสำหรับตัวทำละลายที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ แบบจำลองนี้จะมีท่ออยู่ที่ก้นภาชนะเก็บเพื่อให้ตัวทำละลายอินทรีย์ที่อยู่ด้านล่างไหลกลับเข้าไปในภาชนะปฏิกิริยา น้ำที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาจะลอยอยู่ด้านบนของเฟสอินทรีย์ จำเป็นต้องระบายปริมาตรทั้งหมดออกเพื่อกำจัดน้ำ และสามารถแยกชั้นอินทรีย์เพื่อนำกลับไปใช้ในระบบได้

อุปกรณ์ชิ้นนี้มักใช้ในการกลั่นแบบอะซีโอโทรปิกตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปคือการกำจัดน้ำที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาในโทลูอีนที่กำลังเดือด สารผสมอะซีโอโทรปิกของโทลูอีนและน้ำจะกลั่นออกมาจากปฏิกิริยา แต่จะมีเพียงโทลูอีน (ความหนาแน่น 0.865  กรัม/มล.) เท่านั้นที่กลับมา เนื่องจากมันลอยอยู่บนน้ำ (ความหนาแน่น 0.998  กรัม/มล.) ซึ่งจะไปสะสมอยู่ในกับดัก ของเหลวที่มีจุดเดือดสูงบางชนิดที่มีอะซีโอโทรปกับน้ำสามารถทำให้แห้งได้โดยการเติมโทลูอีนหรือตัวทำละลายอื่นที่ทำลายอะซีโอโทรป เพื่อให้สามารถสกัดน้ำออกมาได้ วิธีการของดีน-สตาร์กมักใช้ในการวัดปริมาณความชื้นของสินค้า เช่น ขนมปัง ในอุตสาหกรรมอาหาร

อุปกรณ์นี้สามารถใช้ในกรณีอื่นๆ นอกเหนือจากการกำจัดน้ำอย่างง่าย ตัวอย่างหนึ่งคือการเอสเทอริฟิเคชันของบิวทานอลกับ กรด อะซิติกโดยใช้กรดซัลฟิวริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ไอระเหยประกอบด้วยเอสเทอร์ 63%, น้ำ 29% และแอลกอฮอล์ 8% ที่อุณหภูมิการกลั่นกลับ และชั้นอินทรีย์ในกับดักประกอบด้วยเอสเทอร์ 86%, แอลกอฮอล์ 11% และน้ำ 3% ซึ่งจะถูกนำกลับเข้าไปใหม่ ชั้นน้ำมีความบริสุทธิ์ 97% ^{[ 5 ]}

อีกตัวอย่างหนึ่งคือปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันของกรดเบนโซอิกและเอ็น-บิวทานอลโดยที่ ผลิตภัณฑ์ เอสเทอร์จะถูกกักไว้ และบิวทานอลซึ่งไม่สามารถผสมกับน้ำได้ จะไหลกลับเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ การกำจัดน้ำในระหว่างปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันเหล่านี้จะทำให้สมดุลทางเคมี เปลี่ยนไป ในทิศทางที่เอื้อต่อการเกิดเอสเทอร์ ซึ่งสอดคล้องกับหลักการของเลอชาเตลิเยร์