TESPIH SOĞUTUCU: NE IÇIN VE NE IÇIN KULLANILIR - KIMYA - 2024

Soğutucu tespih içinde dış odaya akan su ile temas eden yüzeyini arttırmak amacıyla kabarcıkların bir dizi olan Felix Allihn tarafından tasarlanan bir malzemedir. Böylelikle kabarcıkların içinden suya olan ısı transferi artırılarak solvent buharlarının verimli şekilde yoğunlaşması sağlanır.

Kabarcıkların varlığından dolayı soğutucunun görünümü, tespih veya bilyeli soğutucu adlarını önerdi. Aynı zamanda Allihn soğutucusu olarak da adlandırılır.

Kaynak: Quantockgoblin, Wikipedia

Allihn, soğutucusunu düz duvarlı, Liebig tipi bir kesme sıvısı sorununa yanıt olarak tasarladı. Bu soğutucu veya yoğunlaştırıcı, eter gibi düşük kaynama noktalı çözücülerde verimli değildi. Allihn'in çözümü basitti: Bir dizi baloncuğun iç tüpünde bulunarak iç yüzeyi artırın.

Geri akış cihazlarında en sık kullanılan iki soğutucu, tespih soğutucu akışkan ve aynı zamanda Graham'ın soğutucusu olarak da adlandırılan bobin soğutucu akışkan.

Genelde tespih soğutucu kullanılsa da kaynama noktası çok düşük çözücülerle daha verimli soğutma sağladıkları için bobin soğutucuları kullanmak daha uygundur. Bu, kaynama noktası 35C olan dietil eter ve pentan (35-36ºC) durumudur.

Tespih soğutucusu ne için?

Kaynak: GYassineMrabetTalk✉ Bu SVG'nin kaynak kodu geçerlidir. Bu vektör görüntüsü Inkscape ile oluşturulmuştur. , Wikimedia Commons sitesinden Tespih soğutucusu esas olarak geri akış yönteminde kullanılır. Isıtma gerektiren reaksiyonların çoğu geri akış altında gerçekleştirilir. Bu, reaksiyonda yer alan reaktiflerle bir şişedeki bir çözücünün ısıtılmasından oluşur.

Genellikle buzlu camdan yapılmış şişenin ağzı, soğutucunun ağızlarından birine oturur. Montaj, soğutma sıvısı dikey olacak şekilde yapılır (üst resim).

Suyun, soğutucunun dış kısmına, alt kısmına bağlanan kauçuk veya plastik bir hortumdan girmesi tavsiye edilir. Su, soğutucunun içini çevreleyen tüm kısımdan geçer ve üst kısmından dışarı çıkarak suya daha fazla ısı transferi sağlar.

Şişenin çözücü ve reaktifler ile ısıtılması, aynı amaç için bir ısıtma plakası veya bir battaniye kullanılarak yapılır. Bu cihazlar, sağladıkları ısı miktarını düzenleyen bir mekanizmaya sahiptir.

Isınmanın başlangıcı

Çözücü ısındıkça buhar oluşmaya başlar ve bu buhar, soğutucuya ulaşana kadar ısıtma şişesinin tepesinden yükselir.

Soğutucu akışkanın içinden geçerken, çözücü buharı, soğutucunun iç duvarları ile temas ederek yoğunlaşmaya başlar.

Yoğunlaşma

Yoğuşma, kondansatörün kabarcık şeklindeki iç duvarının, harici soğutucu haznesinde dolaşan su ile temas halinde olmasından kaynaklanmaktadır.

Su, iç duvarın sıcaklığının artmasını engelleyerek onu sabit tutar ve böylelikle soğutucu içinden giren buharın sıcaklığının düşmesini sağlar.

Çözücü buharı yoğunlaşıp sıvı haline döndüğünde, çözücü damlacıkları soğutucudan ısıtma şişesine kayar.

Bu prosedür, gaz halindeki sızıntılar nedeniyle çözücü kaybını en aza indirir. Ek olarak, şişede meydana gelen reaksiyonun sabit hacimde olmasını sağlamakla ilgilidir.

Daha yüksek ortam sıcaklıklarında reaksiyonlar

Rosario soğutucu akışkanı, ortam sıcaklığından daha yüksek bir sıcaklıkta meydana gelen reaksiyonlarda tavsiye edilir, çünkü bu koşullar altında, buharlarında yeterli yoğunlaşma olmazsa önemli miktarda çözücü kaybedilir.

Şişeye sıvı olarak dönen çözücü buharını sürekli soğutarak, geri akış yöntemi kimyasal reaksiyon ortamının uzun süre ısıtılmasına izin vererek kimyasal reaksiyonun verimini arttırır.

Birçok organik bileşiğin kaynama noktaları düşüktür, bu nedenle buharlaşacaklarından yüksek sıcaklıklara maruz kalmalarına izin vermezler. Soğutucu kullanılmamışsa, reaksiyon tam olarak ilerlemeyecektir.

Geri akış, organik sentezde yapıldığı gibi reaksiyon sıcaklığının artırılmasına izin vererek reaksiyon hızının artmasını sağlar.

Soğutucu akışkanlar

Suya ek olarak, kondansatörlerde veya soğutucularda başka sıvılar da kullanılır; termostatik olarak soğutulabilen soğutulmuş etanol gibi.

Sudan başka sıvıların kullanılması, soğutucunun 0 ° C'nin altındaki bir sıcaklığa soğumasını sağlar. Bu, kaynama noktası -23.6ºC olan dimetil eter gibi çözücülerin kullanımına izin verir.

Tespih soğutucu akışkan esas olarak geri akışta kullanılır ve ısıtma gerektiren reaksiyonların performansını destekler. Ancak aynı cihaz basit damıtma işlemlerinde kullanılabilir.

Uygulamalar

Damıtma

Distilasyon, saf bir sıvıyı farklı kaynama noktalarına sahip bir sıvı karışımından ayırmak için kullanılan işlemdir. Örneğin, damıtma genellikle etanolü sudan ayırmak için kullanılır.

Farklı sıvıların farklı kohezyon kuvvetleri vardır. Bu nedenle farklı buhar basınçlarına sahiptirler ve farklı sıcaklıklarda kaynarlar. Sıvı bir karışımın bileşenleri, kaynama noktaları yeterince farklıysa damıtma yoluyla ayrılabilir.

Bir ısıtma ürünü olan sıvı buharlar, soğutucu akışkan içinde yoğunlaşır ve toplanır. İlk olarak, daha düşük bir kaynama noktasına sahip olan sıvı, saflaştırılmış sıvı yoğunlaştırılıp toplandıktan sonra kaynar, damıtma sıcaklığı kademeli olarak arttırılır ve karışımın sıvı bileşenleri kademeli olarak toplanır.

Cezir

Geri akış yönteminin kullanımı maddelerin izolasyonunda kullanılmıştır, örneğin: katı-sıvı ekstraksiyon tekniği kullanılarak bitki dokularından aktif maddeler elde etmek mümkün olmuştur.

Çözücü geri akıtılır ve yoğunlaşma üzerine işlenmiş numuneyi içeren gözenekli bir kartuşa düşer. Buharlaşma meydana geldikçe, arındırılacak bitki dokusunun bileşenleri ile birlikte çözücü birikir.

Özel

-Yağ asitlerinin ekstraksiyonunda direkt reflü ekstraksiyonu kullanılmıştır. Etanol ve 30 g analit kullanılır, çözücü bir şişe içinde ısıtılır. Yağ asitlerini ekstrakte etmek için 45 dakika geri akış yapılır. Verim,% 37.34 idi.

- Etil asetat gibi basit esterlerin sentezinde, geri akış, basit damıtma ve damıtma ile rektifikasyonun birleştirilmesinde.

-Bromun alkenlere kaynar suda katılmasının reaksiyonunda tespih soğutucusu kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu reaksiyonda Br kaybı olmuştur.

Referanslar

1. Quiored. (Sf). Geri akış, basit damıtma ve arıtma damıtma: Etil asetat sentezi. . Ugr.es'den kurtarıldı
2. Vikipedi. (2018). Kondansatör (laboratuvar). En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
3. Bilim Şirketi. (2018). Allihn Kondenser, 24/40, 300 mm. Kurtarıldı: sciencecompany.com
4. Sella A. (28 Nisan 2010). Klasik Kit: Allihn kondansatör. Kraliyet Kimya Derneği. Chemistryworld.com'dan kurtarıldı
5. Merriam Webster. (2018). Allihn kondansatör. Kurtarıldı: merriam-webster.com