ОХЛАЖДЕНИЕ
Иногда в лаборатории приходится вести охлаждение до температур ниже O0C Для этих целей пользуются так называемыми охлаждающими смесями.
Имеется немало различных рецептов изготовления таких смесей. Наиболее распространенными и легко доступными являются следующие охлаждающие смеси.
1. Смешивают 3 части снега или толченого льда с 1 частью поваренной соли. Эта охлаждающая смесь может дать температуру —21° С. Когда нужна более высокая температура, можно изменять соотношение соли и льда. Иногда сосуд с раствором обкладывают льдом или снегом, посыпав их ролью.
Ниже приводятся температуры, которые можно получить, изменяя соотношение соли и льда:
* 2. Смешивают 1,5 ч. хлористого кальция (СаСl2* 6H2O) с 1 частью снега. Эта смесь может дать температуру до —55° С.
3. Смешивают концентрированную серную кислоту со снегом.
4. Смешивают твердую углекислоту (сухой лед) и диэтиловый эфир; температура смеси может достигать —78 0C Вместо эфира можно применять ацетон или даже денатурат.
5. Смешивают 1 часть азотнокислого аммония с 1 частью снега. Достигаемое охлаждение до —2O 0C.
Для достижения очень аизких температур иногда применяют сжиженные газы, из которых раньше широко применялся жидкий воздух и жидкий кислород, Одйако в настоящее время для этих целей разрешается пользоваться только проверенным жидким азотом, не содержащим примесей. Это вызвано тем, что жидкий воздух и — жидкий кислород могут пропитывать пористые материалы (уголь, сажу, вату, шерсть, опилки и т. д.), а также замороженные масла, керосин, бензин и др. горючие жидкости, образуя с ними взрывоопасные вещества.
По этой же причине запрещено применять жидкий воздух и жидкий кислород для охлаждения ловушек на вакуумных системах с паромасляными насосами.
Жидкие газы, в том числе и жидкий азот, хранят и перевозят в так называемых сосудах Дьюара.-
Рис. 467. Стеклянные сосуды Дьюара
Они представляют собой двухстенные сосуды, стеклянные или металлические, у которых пространство между стенками эвакуировано. Для защиты от теплоизлучения внутренние стенки сосудов посеребрены или покрыты медью, чтобы зеркальная поверхность отражала лучи. Иногда в продольном направлении, если только это возможно, в зеркале оставляют свободную щель, через которую можно видеть внутренность сосуда.
Сосуды Дьюара бывают двух форм (рис. 4+37) цилиндрические, на деревянной подставке, емкостью от 250 до 3700 см3, внутренним диаметром от 40 до 120 мм и высотой от 240 до 415 лш; шарообразные, в защитном проволочном или металлическом кожухе, емкостью от 5Ш до 50M) см3, высотой от 225 до 400 мм, наружным диаметром от 120 до 245 мм и высоким узким торлом диаметром от 20 до 50 мм
Сосуды Дьюара из металла особенно удобны для перевозки и хранения жидких газов (рис. 468).
К металлическим сосудам Дьюара предъявляют очень высокие требования: они должны иметь хорошую теплоизоляцию, быть механически прочными, простыми в пользовании и удобными как для заполнения, так и опорожнения сосуда.
Эти сосуды состоят из двух концентрически расположенных один в другом шаров (рис. 469). Пространство между шарами эвакуировано и заполнено адсорбентом,
поглощающим газы, которые с течением времени могут просачиваться через металлические стенки. Давление’ в эвакуированном пространстве должно быть менее Ш-4 мм рт. ст. Оба шара имеют узкие длинные горла, соединенные между собой в верхней части так, что внутренний шар может свободно качаться во внешнем. Для того чтобы предотвратить переход тепла, горло должно быть изготовлено из материала с очень низкой теплопроводностью. Кроме того, внутреннюю поверхность малого шара покрывают серебряным зеркалом.
Двухстенный сосуд имеет защитную оболочку из оцинкованной жести, иногда его покрывают с алюминиевой бронзой для улучшения отражения тепловых лучей, Горло сосуда Дьюара неплотно закрывают колпаком, не препятствующим улетучиванию испаряющегося газа. Как правило, сосуд, заполненный жидким газом, нельзя плотно закрывать твердой, непроницаемой для газов пробкой. Наполненный газом сосуд чувствителен к механическим воздействиям, это необходимо учитывать при его перевозке. У поврежденного сосуда скорость испарения жидких газов всегда повышена.
О зависимости количества испаряющегося из сосудов жидкого кислорода от объема сосудов при перевозке можно судить по следующим данным:
Отсюда следует, что для перевозки и хранения жидких газов целесообразно применять сосуды большой емкости.
Для хранения и перевозки жидких неона и водорода, имеющих малую теплоту испарения, нужны особые приспособления для изоляции и охлаждения. На рис. 470 показана конструкция сосуда, охлаждаемого испаряющимися жидкими , газами, образующими защитный слой в дополнительном вакуумиро-ванном пространстве. Сосуд с полезной емкостью 2,7 л в результате испарения теряет в 1 ч: N2—0,3, Ne —0,4, H2-0,6, Не-1,0%.
Наполнение стеклянных сосудов Дьюара жидкими газами связано с опасностью взрыва. Для предотвращения несчастных случаев при взрыве необходимо пользоваться защитными очками или защитной ширмой.Особую осторожность следует соблюдать при наполнении сосуда Дьюара в первый раз. Совершенно недопустимо, чтобы капли жидкого газа оставались на верхнем крае сосуда, так как спаи стекла особенно чувствительны к разнице температур. Вначале в сосуд наливают незначительное количество жидкого газа и ждут когда движение жидкости на дне сосуда прекратится.
Затем легкими кругообразными движениями сосуда Дьюара добиваются того, чтобы вся внутренняя стенка сосуда постепенно охладилась до низкой температуры. Только после этого осторожно проводят дальнейшее наполнение. Более безопасным методом является передав-ливание жидких газов нагнетанием воздуха при помощи резиновой груши.
Чтобы предотвратить взрыв при перемешивании сосуда Дьюара с холодильной смесью из CO2 и органической жидкости, который возможен’вследствие замерзания последней на стенках и дне сосуда, рекомендуется предварительно до помещения холодильной смеси, обрызгивать внутреннюю поверхность сосуда силиконовым аэрозолем.
О кристаллизации см. Б е р л и и А. Я., Техника лабораторных работ в органической химии, Госхимиздат, 1952; Физер Л., Лин-с т е д Р., Современные методы эксперимента в органической химии, Госхимиздат, 1960.
О лабораторном рекристаллнзаторе для очистки неорганических веществ см. Soderholm L. G., Design News, 16, № 12, 4 (1961); РЖХим, 1962, реф. 5Е109.
О физико-химических основах кристаллизации см. Lager L., Sb. praci anorg. chem., № 4,.1 (1960); РЖХим, 1962, реф. 9Б453.
О кристаллизации из растворов см. MyI J., Sb. praci anorg. chem., № 4, 21 (1960); РЖХим, 1962, реф. 9Б455.
О ползучести кристаллизующихся солей. KoI a row N.. Mo-natschr. Chem., 93, № 4, 851 (1962); РЖХим, 1964, 2Б237.
О приборе для перекристаллизации солей в отсутствие кислорода воздуха см. Заводное С. С, Гидрохим. материалы, 35, 200 (1963); РЖХнм, 1964, 5Д13.
О непрерывной кристаллизации в колонках см. S с h i 1 d к-necht H., Ma a s К., Warme, 69, № 4, 121 (1963); РЖХим, 1964, 6Д71..
; О расчетах, связанных с перекристаллизацией, см. Гинзбург В. Д., Труды Вологод. молочн. нн-та, вып. 48, 241 (1963); РЖХнм, 1965, 13АЭ77.
Хладоагенты для низкотемпературных бань описал Rondeau R. E., J. Chem. und Eng. Data, 11, № 1, 124 (1966); РЖХим, 1966, 16Д29.
Об аппаратуре для кристаллизации и фильтрования в инертной атмосфере см. Kowala С, Chem. a. Ind., № 25, 1029 (1966); РЖХим, 1966, 24Д32.
Об усовершенствованных стеклянных сосудах Дьюара для низкотемпературных исследований см. Nat. Bur. Standards Techn. News Bull., 42, № 6, 69 (19032); РЖХим, 1963, реф. 4Д21.
Об усовершенствовании сосудов Дьюара для низкотемпературных исследований см. Lorant M., Chem. Rundschau, 16, № 6, 167 (1963); РЖХим, 1964, 2Д41.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Приготовление — охлаждающая смесь
Приготовление охлаждающих смесей путем наливания жидкого воздуха в органические жидкости категорически запрещается. [1]
При приготовлении охлаждающих смесей часто возникает необходимость разбивать большие куски льда. При разбивании льда молотком осколки его разлетаются во все стороны и много льда теряется. Легко и почти без потерь можно расколоть лед на куски нужного размера следующим образом. На кусок льда ставят напильник и не очень сильно ударяют по нему молотком. [2]
При приготовлении охлаждающих смесей часто возникает необходимость разбивать большие куски льда. При разбивании льда молотком осколки его разлегаются во все стороны и много льда теряется. Легко и почти без потерь можно расколоть лсд на куски нужного размера следующим образом. На кусок льда ставят напильник и не очень сильно ударяют по нему молотком. [3]
При приготовлении охлаждающих смесей часто возникает необходимость разбивать большие куски льда. При разбивании льда молотком осколки его разлетаются во все стороны и много льда теряется. Легко и почти без потерь можно расколоть лед на куски нужного размера следующим образом. На кусок льда ставят напильник и не очень сильно ударяют по нему молотком. [4]
При приготовлении охлаждающих смесей для целей охлаждения часто возникает необходимость разбивать большие глыбы или куски льда на более мелкие. При разбивании льда молотком куски его разлетаются во все стороны и много льда теряется. Легко и почти без потерь можно расколоть лед на куски нужного размера следующим образом. Ставят напильник острым концом на лед и не очень сильно ударяют по другому концу его молотком. Откалывание кусков льда лучше всего производить от краев глыбы. [5]
Заводская лаборатория должна вести регулярный контроль за приготовлением охлаждающих смесей и постоянством их состава, а также за их действием на кожу, внося в зависимости от этого необходимые коррективы. Приготовление охлаждающих жидкостей следует централизовать, что обеспечивает возможность эффективного контроля. Во всех возможных случаях масла должны заменяться их эмульсиями. [6]
Описанное выше явление объясняет понижение температуры, которое наблюдается при приготовлении охлаждающих смесей . [7]
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: подготовка хроматографической и концентрирующей колонок, приготовление охлаждающей смеси , установление гра-дуировочной характеристики, отбор проб. [8]
Это свойство льда плавиться с поглощением теплоты при смешивании его с солью и используется при приготовлении охлаждающих смесей . [9]
Расход льда и соли указан для центральной климатической зоны при поддержании в камерах температуры 5 Сие учетом потерь льда при хранении его, доставке и приготовлении охлаждающей смеси . [11]
Для производственных целей применяется пар давлением 4 — 5 кгс / см2, который расходуют на разогрев растворов и воды в моечных машинах и ваннах в начале смены и на поддержание в них нужной температуры ( подогрев) в течение рабочего дня, а также на приготовление охлаждающих смесей и других целей. [12]
Для слабых растворов Рауль в 1884 г. нашел следующий закон: понижение точки замерзания раствора пропорционально числу молекул растворенного вещества, содержащемуся в единице объема раствора, и не зависит от химической природы этого вещества. На понижении точки замерзания растворов основано приготовление охлаждающих смесей . [13]
На ремонтных предприятиях вода расходуется на производственные и бытовые нужды. К основным производственным нуждам относятся: наружная мойка машин, поступающих в ремонт; мойка деталей в моечных установках; приготовление охлаждающих смесей для металлорежущих станков, приготовление электролита в гальваническом отделении, обкатка и испытание двигателей внутреннего сгорания. [14]
Концентрации растворов могут быть от 0 01 до 0 2 моль / 1000 г бензола. Приготовление охлаждающей смеси льда с солью не обязательно, достаточно приготовить смесь льда с водой. Бензол очень ядовит и канцерогенен. [15]
Источник
Эксперимент «Охлаждающая смесь»
Как охладить напиток в 5 раз быстрее, чем в морозильнике
Для этого простого лайфхака вам понадобится только лед и соль.
Меры предосторожности
Чтобы не получить термический ожог, работайте с охлаждающими смесями в защитных перчатках и в одежде с длинным рукавом.
Реагенты и оборудование:
- лед (750 г);
- поваренная соль (хлорид натрия, 250 г);
- стеклянные емкости (2 шт);
- бутылка с напитком.
Пошаговая инструкция
В большом стакане смешиваем лед и соль в соотношении 3:1. Охлаждающая смесь готова. Теперь помещаем напиток в охлаждающую смесь . Напиток был комнатной температуры, а теперь охладился до -2 °С! Теперь он готов к употреблению!
Пояснение процессов
Охлаждающие смеси состоят из двух или нескольких твердых (или твердых и жидких) веществ. Смешиваясь, они «отбирают» теплоту и понижают температуру извне. Процессы, при которых поглощается тепло из окружающей среды, называются эндотермическими. Охлаждающая смесь льда и поваренной соли в соотношении 3:1 может дать температуру -21 °C. Для усиления эффекта можно изменять соотношения соли и льда или обложить сосуд льдом или снегом, а затем посыпать их солью. Смесь льда и хлористого кальция может снизить температуру до -55 °C. Твердая углекислота (сухой лед) в смеси с диэтиловым эфиром или ацетоном имеет температуру -78 °C. На основе таких солей и жидкостей готовят охлаждающие смеси, а еще их используют при борьбе с наледью.
Источник
Охлаждающие смеси
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Полезное
Смотреть что такое «Охлаждающие смеси» в других словарях:
ОХЛАЖДАЮЩИЕ СМЕСИ — системы из двух или более твердых либо твердых и жидких веществ, при смешении которых температура смеси понижается из за поглощения теплоты при плавлении или растворении составляющих системы. Напр., для т. н. ледосоляного охлаждения (до 21,1С)… … Большой Энциклопедический словарь
Охлаждающие смеси — системы из 2 или более твердых и жидких тел, создающих минусовую температуру. Смесь из воды (61,6%), аммония хлорида и калия нитрата (по 19,2%) создает температуру 12°С; серной к ты (44,5%) и натрия сульфата (55,5%) 20°С; льда (2 ч.) и натрия… … Словарь микробиологии
охлаждающие смеси — системы из двух или более твёрдых либо твёрдых и жидких веществ, при смешении которых температура смеси понижается из за поглощения теплоты при плавлении или растворении составляющих системы. Например, для так называемого ледосоляного охлаждения… … Энциклопедический словарь
Охлаждающие смеси из соли и льда — Вещество Начальная температура, °C г/100 г H2O Температура охлаждающей смеси, °C Na2CO3 1 (лед) 20 2,0 NH4NO3 20 106 4,0 NaC2H3O2 10,7 85 4,7 NH4Cl 13,3 30 5,1 NaNO3 13,2 75 5,3 Na2 … Химический справочник
Охлаждающие смеси из воды и двух солей — Смесь солей Δt, °С 22 г NH4Cl + 51 г NaNO3 9,8 29 г NH4Cl + 18 г KNO3 10,6 72 г NH4NO3 + 60 г NaNO3 … Химический справочник
Охлаждающие смеси из льда или снега и двух солей — Смесь солей Δt, °С 24,5 г KCl + 4,5 г KNO3 11,8 13,5 г KNO3 + 26 г NH4Cl 17,8 12 г KCl + 19,4 г NH4Cl … Химический справочник
Охлаждающие смеси с твердым диоксидом углерода — Жидкость t, °С Диэтиловый эфир диэтиленгликоля 52 Хлористый этил 60 Этиловый спирт (85,5%) 68 … Химический справочник
СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ — (СОЖ) маловязкие нефтепродукты [керосины и нефт. масла в смеси с поверхностно активными веществами (ПАВ) и противозадирными присадками], водные р ры электролитов (соды, нитрита натрия и др.) в смеси с ПАВ (триэтаноламином, уротропином и пр.).… … Большой энциклопедический политехнический словарь
СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ — (СОЖ), используют для снижения трения при обработке металлов резанием и давлением, уменьшения износа и охлаждения режущего инструмента, облегчения процесса деформирования срезаемого слоя металла, улучшения качества обрабатываемых пов стей,… … Химическая энциклопедия
СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ, СОЖ — сложные многокомпонентные системы, предназначенные для смазки и охлаждения формующего пресс инструмента, например, в под давлением, Автофордж процессе, жидкой штамповке и др. Смеси, предназначенные только для смазки инструмента, называются… … Металлургический словарь
Источник