CHLADICÍ RŮŽENEC: K ČEMU SLOUŽÍ A POUŽÍVÁ - CHEMIE - 2025

Chladivo růženec je materiál, který Felix Allihn, má sérii bublin v něm, aby se zvýšila na povrchu ve styku s vodou protékající vnější komory. Tím se zvyšuje přenos tepla z vnitřku bublin do vody, což zajišťuje účinnou kondenzaci par rozpouštědel.

Vzhled chladiva v důsledku přítomnosti bublin naznačoval jména růžence nebo kuličkového chladiva. Nazývá se také Allihnovo chladivo.

Zdroj: Quantockgoblin prostřednictvím Wikipedie

Allihn navrhl svou chladicí kapalinu jako reakci na problém s chladicí kapalinou typu Liebig. Toto chladivo nebo kondenzátor nebylo účinné v rozpouštědlech s nízkou teplotou varu, jako je ether. Allihnovo řešení bylo jednoduché: zvětšit vnitřní povrch přítomností řady bublin ve vnitřní trubici.

Dvěmi nejčastěji používanými chladivy v refluxních zařízeních jsou růženec a chladivo, které se také nazývá Grahamovo chladivo.

Ačkoli se obvykle používá růžová chladicí kapalina, u rozpouštědel s velmi nízkou teplotou varu je vhodné použít chladicí kapalinu, protože poskytují účinnější chlazení. To je případ diethyletheru s bodem varu 35 oC a pentanu (35–36 oC).

K čemu je chladicí kapalina pro růžence?

Zdroj: Autor: GYassineMrabetTalk✉ Zdrojový kód tohoto SVG je platný. Tento vektorový obrázek byl vytvořen pomocí Inkscape., z Wikimedia Commons Růžencová chladicí kapalina se používá především při refluxní metodě. Většina reakcí, které vyžadují zahřívání, se provádí pod zpětným chladičem. To spočívá v zahřívání rozpouštědla v baňce s činidly, která se účastní reakce.

Ústí baňky, obvykle vyrobené z broušeného skla, se vejde do jedné z úst chladiva. Sestava se provádí tak, aby chladivo bylo svislé (horní obrázek).

Doporučuje se, aby voda vstupovala do vnější části chladicí kapaliny pomocí gumové nebo plastové hadice připojené k její spodní části. Voda protéká celou částí, která obklopuje vnitřek chladicí kapaliny a vystupuje skrz její horní část, což zajišťuje větší přenos tepla do vody.

Zahřívání baňky rozpouštědlem a činidly se provádí za použití topné desky nebo přikrývky pro stejný účel. Tato zařízení mají mechanismus pro regulaci množství tepla, které dodávají.

Počátky zahřívání

Jakmile se rozpouštědlo zahřeje, začne se tvořit pára, která stoupá na vrchol topné baňky, dokud nedosáhne chladiva.

Při průchodu chladivem páry páry přicházejí do styku s vnitřními stěnami chladiva a začínají kondenzovat.

Kondenzace

Kondenzace je způsobena skutečností, že vnitřní stěna kondenzátoru ve formě bublin je ve styku s cirkulující vodou ve vnější komoře chladiva.

Voda zabraňuje zvyšování teploty vnitřní stěny, udržuje ji konstantní a umožňuje tak snižovat teplotu páry, která vstupuje do chladiva.

Když páry rozpouštědla kondenzují a vracejí se do kapalného stavu, kapičky rozpouštědla sklouznou z chladiva do topné baňky.

Tento postup minimalizuje ztrátu rozpouštědla v důsledku netěsností v plynném stavu. Kromě toho jde o zajištění toho, aby reakce, která probíhá v baňce, byla na konstantním objemu.

Reakce při vyšších okolních teplotách

Chladivo rosario se doporučuje při reakcích, které se vyskytují při teplotě vyšší než je teplota okolí, protože za těchto podmínek by došlo ke ztrátě významného objemu rozpouštědla, pokud by nedošlo k dostatečné kondenzaci jeho par.

Trvalým ochlazováním páry rozpouštědla vrácené do baňky jako kapaliny umožňuje metoda refluxu zahřívání chemického reakčního média po dlouhou dobu, čímž se zvyšuje účinnost chemické reakce.

Mnoho organických sloučenin má nízké teploty varu, takže jim nedovolují, aby byly vystaveny vysokým teplotám, protože by se odpařily. Pokud nebylo použito chladivo, reakce by nepokračovala úplně.

Reflux umožňuje zvýšení reakční teploty, jako je tomu v organické syntéze, což zvýší rychlost reakce.

Chladicí tekutiny

Kromě vody se v kondenzátorech nebo chladivech používají další tekutiny; například chlazený ethanol, který může být termostaticky chlazen.

Použití kapalin jiných než voda umožňuje, aby chladicí kapalina ochladila na teplotu pod 0 ° C. To umožňuje použití rozpouštědel, jako je dimethyl ether, s teplotou varu -23,6 ° C.

Růžencové chladivo se používá hlavně v refluxu, což podporuje provádění reakcí, které vyžadují zahřívání. Stejné zařízení však lze použít v jednoduchých destilačních procesech.

Aplikace

Destilace

Destilace je proces používaný k oddělení čisté kapaliny ze směsi kapalin s různými body varu. Například destilace se často používá k oddělení ethanolu od vody.

Různé kapaliny mají různé kohezní síly. Proto mají různé tlaky par a vrou při různých teplotách. Složky kapalné směsi lze oddělit destilací, pokud jsou jejich teploty varu dostatečně odlišné.

Kapalné páry, produkt zahřívání, kondenzují v chladivu a jsou shromažďovány. Nejprve se kapalina s nižším bodem varu vaří, jakmile se čištěná kapalina zkondenzuje a shromáždí, destilační teplota se postupně zvyšuje a kapalné složky směsi se shromažďují.

Reflux

Použití metody zpětného toku se používá při izolaci látek, například: pomocí techniky extrakce pevná látka-kapalina bylo možné získat aktivní složky z rostlinných tkání.

Rozpouštědlo se zahřívá pod zpětným chladičem a po kondenzaci padá na porézní patronu obsahující zpracovaný vzorek. Když dochází k odpařování, hromadí se rozpouštědlo se složkami rostlinné tkáně, která má být čištěna.

Charakteristický

-Při extrakci mastných kyselin byla použita přímá refluxní extrakce. Použije se ethanol a 30 g analytu, rozpouštědlo se zahřívá v baňce. Pro extrakci mastných kyselin se provádí 45 minut zpětný tok. Výtěžek byl 37,34%.

- Při syntéze jednoduchých esterů, jako je ethylacetát, kombinující reflux, jednoduchou destilaci a destilaci s rektifikací.

- Růžová chladicí kapalina se používá při reakci inkorporace bromu do alkenů ve vroucí vodě. Při této reakci však došlo ke ztrátě Br.

Reference

1. Quiored. (sf). Reflux, jednoduchá destilace a rektifikační destilace: Syntéza ethylacetátu.. Obnoveno z: ugr.es
2. Wikipedia. (2018). Kondenzátor (laboratoř). Obnoveno z: en.wikipedia.org
3. Vědecká společnost. (2018). Allihn kondenzátor, 24/40, 300 mm. Obnoveno z: sciencecompany.com
4. Sella A. (28. dubna 2010). Klasická sada: Allihn kondenzátor. Královská společnost chemie. Obnoveno z: chemistryworld.com
5. Merriam-Webster. (2018). Allihnův kondenzátor. Obnoveno z: merriam-webster.com