ROSARY JÄÄHDYTYSNESTE: MIHIN SE ON TARKOITETTU JA JOTA KÄYTETÄÄN - KEMIA - 2026

Kylmäaine rukousnauha on materiaali on suunniteltu Felix Allihn, jossa on useita kuplia siihen lisäämiseksi pinta kosketukseen virtaavan veden kanssa ulomman kammion. Siten lämmönsiirto kuplien sisäpuolelta veteen kasvaa, mikä varmistaa liuotinhöyryjen tehokkaan kondensoitumisen.

Jäähdytysnesteen ulkonäkö kuplien esiintymisen vuoksi ehdotti nimityksiä rukous- tai pallojäähdytysneste. Sitä kutsutaan myös Allihnin kylmäaineeksi.

Lähde: Quantockgoblin Wikipedian kautta

Allihn suunnitteli jäähdytysnesteensä vastauksena suoraseinäiseen Liebig-tyyppiseen jäähdytysnesteongelmaan. Tämä kylmäaine tai lauhdutin ei ollut tehokas alhaisen kiehumispisteen liuottimissa, kuten eetterissä. Allihnin ratkaisu oli yksinkertainen: nosta sisäpinta läsnä ollessa sisäputkessa sarjan kuplia.

Kaksi yleisimmin käytettyä jäähdytysainetta palautusjäähdytyslaitteissa ovat rukouskylmäaine ja kelajäähdytysaine, jota kutsutaan myös Grahamin kylmäaineeksi.

Vaikka yleensä käytetään rukousjäähdytysnestettä, erittäin alhaisen kiehumispisteen liuottimilla on kätevää käyttää kelajäähdytysnesteitä, koska ne tarjoavat tehokkaamman jäähdytyksen. Tämä koskee dietyylieetteriä, jonka kiehumispiste on 35ºC, ja pentaania (35-36ºC).

Mitä varten rukousjäähdytysneste on?

Lähde: Lähettäjä GYassineMrabetTalk✉ Tämän SVG: n lähdekoodi on kelvollinen. Tämä vektorikuva on luotu Inkscapella., Wikimedia Commonsista. Ruusukirkon jäähdytysnestettä käytetään ensisijaisesti refluksointimenetelmässä. Suurin osa reaktioista, jotka vaativat lämmitystä, suoritetaan palautusjäähdytyslämpötilassa. Tämä koostuu liuottimen kuumentamisesta pullossa reagenssien kanssa, jotka osallistuvat reaktioon.

Pullon suu, yleensä hiomalasista valmistettu, sopii yhteen kylmäaineen suuhun. Kokoonpano tehdään siten, että jäähdytysneste on pystysuorassa (ylempi kuva).

On suositeltavaa, että vesi tulee jäähdytysnesteen ulkoosaan kumi- tai muoviletkun kautta, joka on kytketty sen alaosaan. Vesi kulkee koko osan läpi, joka ympäröi jäähdytysnesteen sisäosaa ja tulee ulos sen yläosasta, varmistaen lämmön paremman siirtymisen veteen.

Kolvi kuumennetaan liuottimella ja reagensseilla käyttämällä kuumennuslevyä tai huopaa samaan tarkoitukseen. Näillä laitteilla on mekanismi säästämään toimittamansa lämmön määrää.

Lämpenemisen alku

Kun liuotin kuumenee, alkaa muodostua höyryä, joka nousee lämmityspullon yläosaan, kunnes se saavuttaa kylmäaineen.

Kun liuotinhöyry kulkee kylmäaineen läpi, se joutuu kosketukseen kylmäaineen sisäseinämien kanssa kondensoitumisen alkaessa.

Tiivistyminen

Kondensoituminen johtuu siitä, että kuplien muodossa olevan lauhduttimen sisäseinä on kosketuksissa kiertävän veden kanssa ulkoisessa kylmäainekammiossa.

Vesi estää sisäseinämän lämpötilan nousun, pitäen sen vakiona ja antamalla siten kylmäaineen läpi tulevan höyryn lämpötilan laskea.

Kun liuotinhöyry kondensoituu ja palaa nestemäiseen tilaansa, liuotinpisarat liukuvat kylmäaineesta lämmityspulloon.

Tämä toimenpide minimoi liuottimen menetyksen, joka johtuu vuotoista kaasumaisessa tilassaan. Lisäksi on varmistettava, että pullossa tapahtuva reaktio on vakiona.

Reaktiot korkeissa ympäristön lämpötiloissa

Rosariojäähdytysainetta suositellaan niissä reaktioissa, jotka tapahtuvat ympäristön lämpötilaa korkeammassa lämpötilassa, koska näissä olosuhteissa menetetään merkittävä määrä liuotinta, jos sen höyryjä ei ole riittävästi kondensoitunut.

Jäähdyttämällä jatkuvasti kolviin nestemäisenä palautettua liuotinhöyryä palautusjäähdytysmenetelmällä voidaan kemiallista reaktioväliainetta kuumentaa pitkään lisäämällä kemiallisen reaktion tehokkuutta.

Monilla orgaanisilla yhdisteillä on alhaiset kiehumispisteet, joten ne eivät anna niiden altistaa korkeille lämpötiloille, koska ne haihtuisivat. Jos kylmäainetta ei käytetty, reaktio ei etene kokonaan.

Refluksointi mahdollistaa reaktiolämpötilan nostamisen, kuten orgaanisessa synteesissä tehdään, suosimalla reaktionopeuden nousua.

Jäähdytysnesteet

Lauhduttimissa tai kylmäaineissa käytetään veden lisäksi muita nesteitä; kuten jäähdytetty etanoli, joka voidaan jäähdyttää termostaattisesti.

Muiden nesteiden kuin veden käyttö antaa jäähdytysnesteen jäähtyä alle 0 ° C lämpötilaan. Tämä sallii liuottimien, kuten dimetyylieetterin, käytön, kiehumispiste on -23,6 ºC.

Ruusukirjajäähdytysainetta käytetään pääasiassa palautusjäähdytyksessä, mikä suosii kuumentamista vaativien reaktioiden suorittamista. Mutta samaa laitetta voidaan käyttää yksinkertaisissa tislausprosesseissa.

Sovellukset

Tislaus

Tislaus on prosessi, jota käytetään erottamaan puhdas neste nesteiden seoksesta, jolla on eri kiehumispisteet. Esimerkiksi tislausta käytetään usein etanolin erottamiseen vedestä.

Eri nesteillä on erilaiset koheesiovoimat. Siksi niillä on erilaiset höyrynpaineet ja ne kiehuvat eri lämpötiloissa. Nestemäisen seoksen komponentit voidaan erottaa tislaamalla, jos niiden kiehumispisteet ovat riittävän erilaisia.

Nestemäiset höyryt, lämmitystuotteet, tiivistyvät kylmäaineeseen ja kerätään. Ensin matalamman kiehumispisteen omaava neste kiehuu, kun puhdistettu neste on tiivistetty ja kerätty, tislauslämpötilaa nostetaan asteittain ja seoksen nestemäiset komponentit kerätään.

refluksi

Palautusjäähdytysmenetelmää on käytetty esimerkiksi aineiden eristämiseen: kiinteän nesteen uuttamistekniikkaa käyttämällä on ollut mahdollista saada aktiivisia aineita kasvakudoksista.

Liuotinta refluksoidaan ja kondensoituessaan se putoaa huokoiseen patruunaan, joka sisältää käsitellyn näytteen. Haihtumisen tapahtuessa liuotin kerääntyy puhdistettavan kasvikudoksen komponenttien kanssa.

erityinen

-Suoraa palautusjäähdytystä on käytetty rasvahappojen uuttamiseen. Käytetään etanolia ja 30 g analyyttiä, liuotinta lämmitettäessä pullossa. Palautusjäähdytystä suoritetaan 45 minuutin ajan rasvahappojen uuttamiseksi. Saanto oli 37,34%.

- Yksinkertaisten estereiden, kuten etyyliasetaatin, synteesissä yhdistetään palautusjäähdytys, yksinkertainen tislaus ja tislaus puhdistamiseen.

- Ruusukirjajäähdytysnestettä on käytetty reaktiossa, jossa bromi on sisällytetty alkeeneihin kiehuvaan veteen. Br on kuitenkin menettänyt tässä reaktiossa.

Viitteet

1. Quiored. (SF). Palautusjäähdytys, yksinkertainen tislaus ja rektifiointitislaus: Etyyliasetaatin synteesi.. Palautettu: ugr.es
2. Wikipedia. (2018). Lauhdutin (laboratorio). Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
3. Tiedeyhtiö. (2018). Allihn-lauhdutin, 24/40, 300 mm. Palautettu osoitteesta: sciencecompany.com
4. Sella A. (28. huhtikuuta 2010). Klassinen sarja: Allihn-lauhdutin. Kuninkaallinen kemian yhdistys. Palautettu osoitteesta: chemistryworld.com
5. Merriam-Webster. (2018). Allihn-lauhdutin. Palautettu osoitteesta: merriam-webster.com