- בשביל מה נוזל קירור מחרוזת?
- תחילת החימום
- הִתְעַבּוּת
- תגובות בטמפרטורות גבוהות יותר לסביבה
- נוזלי קירור
- יישומים
- זִקוּק
- ריפלוקס
- ספֵּצִיפִי
- הפניות
נוזל קירור ורדינה הוא חומר שעוצב על ידי פליקס Allihn, אשר מציג סדרה של בועות בתוך כדי להגדיל את השטח במגע עם המים שזורמים דרך החדר החיצוני. לפיכך, העברת החום מבפנים של בועות למים מוגברת, מה שמבטיח עיבוי יעיל של אדי הממס.
מראה נוזל הקירור, בגלל נוכחות הבועות, הציע שמות של נוזל קירור מחרוזת או כדור. זה נקרא גם הקירור של אליבן.
מקור: Quantockgoblin דרך Wikipedia
אלישן עיצב את נוזל הקירור שלו כתגובה לבעיית נוזל הקירור בסגנון ליבבי. נוזל קירור או מעבה זה לא היו יעילים בממסים של נקודת רתיחה נמוכה, כגון אתר. הפיתרון של אלישן היה פשוט: הגדל את המשטח הפנימי, על ידי נוכחות בצינור הפנימי של סדרת בועות.
שני הקירורים הנפוצים ביותר במכשירי ריפלוקס הם מקרר המחרוזת וקירור הסליל, המכונה גם קירור הקיר של גרהם.
למרות שבדרך כלל נעשה שימוש בנוזל קירור מחרוזת, עם ממיסים בעלי נקודת רתיחה נמוכה מאוד, נוח להשתמש בנוזל קירור סליל מכיוון שהם מספקים קירור יעיל יותר. זה המקרה של אתר דיאתיל, עם נקודת רתיחה של 35 מעלות צלזיוס, ופנטן (35-36ºC).
בשביל מה נוזל קירור מחרוזת?
מקור: מאת GYassineMrabetTalk✉ קוד המקור של SVG זה תקף. תמונת וקטור זו נוצרה באמצעות Inkscape. , מ- Wikimedia Commons נוזל קירור המחרוזת משמש בעיקר בשיטת הריפלוקס. מרבית התגובות הדורשות חימום מתבצעות תחת ריפלוקס. זה מורכב מחימום ממס בבקבוק עם ריאגנטים שלוקחים חלק בתגובה.
פה הבקבוק, העשוי בדרך כלל מזכוכית טחונה, נכנס לאחת מפיות הקירור. ההרכבה נעשית בצורה כזו שהנוזל קירור אנכי (תמונה עליונה).
מומלץ שהמים ייכנסו לחלק החיצוני של נוזל הקירור דרך צינור גומי או פלסטיק המחובר לחלקו התחתון. המים עוברים דרך כל החלק העוטף את פנים נוזל הקירור ויוצאים דרך החלק העליון שלו, מה שמבטיח העברת חום גדולה יותר למים.
חימום הבקבוק עם הממס והרייגנטים נעשה באמצעות צלחת חימום או שמיכה לאותה מטרה. למכשירים אלה יש מנגנון לוויסות כמות החום שהם מספקים.
תחילת החימום
כאשר הממס מתחמם, מתחיל להיווצר אדים, העולים במעלה החלקה של בקבוק החימום עד שהוא מגיע לקירור.
כאשר הוא עובר דרך קירור, אדי הממס בא במגע עם הקירות הפנימיים של הקירור, מתחיל את עיבויו.
הִתְעַבּוּת
העיבוי נובע מהעובדה שהקיר הפנימי של הקבל בצורה של בועות נמצא במגע עם המים המפזרים בתא הקירור החיצוני.
המים מונעים את עליית הטמפרטורה של הקיר הפנימי, ושומרים עליו קבוע וכך מאפשרים לטמפרטורת הקיטור שנכנס דרך קירור לרדת.
כאשר אדי הממס מתעבה וחוזר למצבו הנוזלי, טיפות הממיס גולשות מהקרר לתוך בקבוק החימום.
הליך זה ממזער את אובדן הממס כתוצאה מדליפות במצבו הגזי. בנוסף, מדובר להבטיח שהתגובה המתרחשת בבקבוק היא בנפח קבוע.
תגובות בטמפרטורות גבוהות יותר לסביבה
מומלץ להשתמש בקירור רוזאריו בתגובות המתרחשות בטמפרטורה הגבוהה מטמפרטורת הסביבה, מאחר ובתנאים אלה נפח משמעותי של הממס יאבד אם לא היה עיבוי נאות של אדיו.
על ידי קירור רציף של אדי הממס שהוחזר לבקבוק כנוזל, שיטת הריפלוקס מאפשרת חימום של מדיום התגובה הכימית למשך זמן רב, מה שמגביר את היעילות של התגובה הכימית.
לתרכובות אורגניות רבות יש נקודות רתיחה נמוכות, כך שאינן מאפשרות להיחשף לטמפרטורות גבוהות, שכן יתאדו. אם לא נעשה שימוש בקירור, התגובה לא הייתה ממשיכה לחלוטין.
ריפלוקס מאפשר להגדיל את טמפרטורת התגובה כפי שנעשה בסינתזה אורגנית, ובכך להעדיף את קצב התגובה.
נוזלי קירור
בנוסף למים, משתמשים בנוזלים אחרים בקונדנסרים או בקירור; כמו אתנול בקירור, שניתן לקרר תרמוסטט.
שימוש בנוזלים שאינם מים מאפשר נוזל הקירור להתקרר לטמפרטורה הנמוכה מ- 0 מעלות צלזיוס. זה מאפשר שימוש בממסים כמו דימתיל אתר, עם נקודת רתיחה של -23.6 מעלות צלזיוס.
קירור המחרוזת משמש בעיקר ברפלוקס, ומעדיף את ביצוע התגובות הדורשות חימום. אך ניתן להשתמש באותו מכשיר בתהליכי זיקוק פשוטים.
יישומים
זִקוּק
זיקוק הוא התהליך המשמש להפרדת נוזל טהור מתערובת נוזלים עם נקודות רתיחה שונות. לדוגמה, לעיתים קרובות משתמשים בזיקוק להפרדת אתנול מהמים.
לנוזלים שונים יש כוחות לכידות שונים. לכן יש להם לחץ אדי שונה ומרתיחים בטמפרטורות שונות. ניתן להפריד את רכיבי התערובת הנוזלית על ידי זיקוק אם נקודות הרתיחה שלהם שונות מספיק.
אדים נוזליים, תוצר של חימום, מתעבים בקירור ונאספים. ראשית, הנוזל עם נקודת רתיחה נמוכה מרתיח, ברגע שהנוזלים המטוהרים עיבדו ונאספו, טמפרטורת הזיקוק מוגברת בהדרגה ואיסוף רכיבי הנוזל של התערובת.
ריפלוקס
השימוש בשיטת הריפלוקס שימש לבידוד חומרים, למשל: באמצעות טכניקת המיצוי המוצק-נוזלי ניתן היה להשיג את העקרונות הפעילים מרקמות צמחים.
ממיסים במים חוזרים לטיפול ועם עיבוי נופל על מחסנית נקבובית המכילה את הדגימה המעובדת. עם התרחשות אידוי, ממיס מצטבר עם רכיבי רקמת הצמח המיועדים לטיהור.
ספֵּצִיפִי
מיצוי ריפלוקס ישיר שימש למיצוי חומצות שומן. משתמשים באתנול ו -30 גרם מהאנליאט, כאשר הממס מחומם בבקבוק. ריפלוקס מתבצע במשך 45 דקות כדי לחלץ את חומצות השומן. התשואה הייתה 37.34%.
בסינתזה של אסטרים פשוטים כמו אתיל אצטט, שילוב ריפלוקס, זיקוק פשוט וזיקוק עם תיקון.
נוזל קירור המחרוזת שימש בתגובה של שילוב של ברום לאלקנים במים רותחים. עם זאת, אובדן של Br בתגובה זו.
הפניות
- קוויארד. (sf). זיקוק ריפלוקס, זיקוק פשוט ותיקון: סינתזה של אתיל אצטט. . התאושש מ: ugr.es
- ויקיפדיה. (2018). הקבל (מעבדה). התאושש מ: en.wikipedia.org
- חברת המדע. (2018). הקבל Allihn, 24/40, 300 מ"מ. התאושש מ: sciencecompany.com
- סלע א '(28 באפריל, 2010). ערכה קלאסית: הקבל Allihn. החברה המלכותית לכימיה. התאושש מ: chemistryworld.com
- מרים-וובסטר. (2018). הקבל Allihn. התאושש מ: merriam-webster.com