Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


ОХЛАЖДЕНИЕ. Охлаждающие бани



 

В случае экзотермических реакций может произойти перегрев реакционной смеси, что приводит к снижению выхода продукта. В таких случаях необходимо охладить смесь. Самое дешевое и удобное средство охлаждения - водопроводная вода, температура которой колеблется в зависимости от времени года от 4 до 20оС. Обычно реакционный сосуд охлаждают под краном проточной водой или периодически погружают его в холодную воду. Если реакционную колбу необходимо охладить в приборе, то ее помещают в большую воронку и поливают водой из шланга.

Для охлаждения сосуда до 0оС пользуются льдом или снегом, а для дальнейшего понижения температуры - охлаждающими смесями. Так, чтобы получить температуру от -5 до -20оС, применяют, например, смесь льда с поваренной солью (3 части тонкоизмельченного льда и 1 часть хлорида натрия ). Более низкие температуры (до -50оС) можно получить, сделав смесь из 5 частей кристаллического хлорида кальция и 4 частей мелкоизмельченного льда. Снизить температуру до -70оС можно, пользуясь твердым диоксидом углерода ( сухим льдом ). При смешивании твердого диоксида углерода с абсолютным этанолом можно получить температуру до -72оС, с эфиром - до -77оС, с ацетоном - до -78оС.

 

ОПАСНО!!! Измельчение сухого льда желательно проводить в металлической ступке, при этом следует надевать защитные очки. Добавление сухого льда к спирту, ацетону, эфиру нужно проводить осторожно, так как происходит сильное вспенивание.

 

 

Если охлаждающее действие указанных выше смесей недостаточно, то для охлаждения до температуры < -150о С используют жидкий воздух и жидкий азот (-196о С).

Водяная баня

 

Водопроводная вода - самое дешевое и удобное средство охлаждения, температура которой колеблется в зависимости от времени года от 4 до 20оС. Обычно реакционный сосуд охлаждают под краном проточной водой или периодически погружают его в холодную воду. Если реакционную колбу необходимо охладить в приборе, то ее помещают в большую воронку и поливают водой из шланга. При охлаждении больших объемов жидкости и для ускорения процесса целесообразно применять перемешивание.

 

ОПАСНО!!! Если разность температур охлаждаемой жидкости и охлаждающей воды больше 50-60о, то стеклянный сосуд, особенно толстостенный, при контакте с холодной водой может дать трещину. Поэтому очень горячие жидкости охлаждают, сначала на воздухе или теплой водой, которую затем постепенно заменяют более холодной

 

 

Ледяные бани

Лёд, вследствие высокой теплоты плавления (334 Дж/г) является исключительно ценным охлаждающим средством. Для охлаждения сосуда до 0оС используют лёд или снег, а для дальнейшего понижения температуры - охлаждающими смесями со льдом.

Предельно низкая температура смеси зависит от используемого электролита и количественного соотношения компонентов и может составлять от -2 до -55 оС (таблица 7).

 

Таблица 7. – Температура охлаждающих агентов

Вещество

Количество, г

Предельно низкая температура, оС

Льда (снега) вещества
Na2CO3·10H2O 100 20 -2
KCl 100 30 -11
NH4Cl 100 25 -15
NH4NO3 100 50 -17
NaNO3 100 50 -18
NaCl 100 33 -21, 3
NaNO3 + NH4NO3 100 55 + 52 -26
NH4Cl + NaNO3 100 13 + 38 -31
KNO3 + KSCN 100 2 +112 -34
NaNO3 + NH4SCN 100 55 + 40 -37

CaCl2·6H2O

49 100 -19, 7
61 100 -39
70 100 -54, 9
81 100 -40, 3
123 100 -21, 5
246 100 -9
100 150 -49
HNO3 (разб.) 100 100 -40
H2SO4 (конц.) 100 25 -20
С2H5OH охл. до 2 оС 100 100 -24, 2
С2H5OH охл. до 4 оС 73 77 -30

 

При отсутствии льда охлаждающую баню можно приготовить, используя высокие теплоты растворения некоторых солей воде. Конечная температура, очевидно, зависит от исходной температуры воды. Примеры таких примеров приведены в таблице 8.

 

Таблица 8

Соль Содержание соли в смеси, % Начальная температура воды, оС Предельно низкая температура, оС
NaNO3 42, 9 13, 2 -5, 3
Na2S2O3·5H2O 52, 4 10, 7 -8, 0
CH3COONa·3H2O 45, 9 10, 7 -4, 7
KSCN 60, 0 10, 8 -23, 7

NH4NO3

16, 6 0 -14
31, 2 0 -26
37, 5 13, 6 -13, 6
46, 8 0 -39, 3
57, 1 0 -44, 7
NH4SCN 57, 1 13, 2 -18, 0

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-06-19; Просмотров: 126; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.009 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь