ROSEKJØLEVÆSKE: HVA DEN ER TIL OG BRUKER - KJEMI - 2026

Det kjølemiddel Rosenkransen er et materiale som er utviklet av Felix Allihn, som har en serie av bobler deri, for å øke den overflate i kontakt med vannet som strømmer gjennom det ytre kammer. Dermed økes varmeoverføringen fra det indre av boblene til vannet, noe som sikrer effektiv kondensering av løsemiddeldampene.

Utseendet til kjølevæsken, på grunn av tilstedeværelsen av boblene, antydet navnene på rosenkransen eller kulekjølevæsken. Det kalles også Allihns kuldemedium.

Kilde: Quantockgoblin via Wikipedia

Allihn designet kjølevæsken som et svar på et rettvint kjølevæskeproblem av Liebig-typen. Dette kjølemediet eller kondensatoren var ikke effektiv i løsningsmidler med lavt kokepunkt, så som eter. Allihns løsning var enkel: øke den indre overflaten, ved tilstedeværelsen i det indre røret til en serie bobler.

De to mest brukte kjølemediene i refluksenheter er rosenkrans-kjølemediet og spiral-kuldemediet, også kalt Grahams kjølemedium.

Selv om rosenkrans kjølevæske vanligvis brukes, er det med løsemidler med lavt kokepunkt praktisk å bruke spiralkjølemidler da de gir mer effektiv avkjøling. Dette er tilfellet med dietyleter med et kokepunkt på 35 ºC og pentan (35-36 ºC).

Hva er rosenkrans kjølevæske til?

Kilde: Av GYassineMrabetTalk✉ Kildekoden til denne SVG er gyldig. Dette vektorbildet ble opprettet med Inkscape. , fra Wikimedia Commons Rosekylvæsken brukes hovedsakelig i refluksmetoden. De fleste av reaksjonene som krever oppvarming blir utført under tilbakeløp. Dette består av å varme opp et løsningsmiddel i en kolbe med reagensene som deltar i en reaksjon.

Kolbenes munn, vanligvis laget av malt glass, passer i en av kjølemediets munn. Monteringen gjøres på en slik måte at kjølevæsken er vertikal (øvre bilde).

Det anbefales at vannet kommer inn i den ytre delen av kjølevæsken gjennom en gummi- eller plastslange, koblet til den nedre delen. Vannet renner gjennom hele delen som omgir innsiden av kjølevæsken og kommer ut gjennom den øvre delen, noe som sikrer en større overføring av varme til vannet.

Oppvarmingen av kolben med løsningsmidlet og reagensene gjøres ved bruk av en varmeplate eller et teppe for samme formål. Disse enhetene har en mekanisme for å regulere mengden varme de leverer.

Begynnelser med oppvarming

Når løsningsmidlet varmes opp, begynner det å dannes damp, som stiger opp på toppen av varmekolben til den når kjølemediet.

Når det beveger seg gjennom kjølemediet, kommer løsemiddeldampen i kontakt med de indre veggene i kjølemediet, og begynner kondensasjonen.

Kondensasjon

Kondensasjonen skyldes det faktum at den indre veggen i kondensatoren i form av bobler er i kontakt med sirkulasjonsvannet i det ytre kjølemiddelkammeret.

Vannet forhindrer temperaturen på den indre veggen i å øke, holder den konstant og lar dermed temperaturen på dampen som kommer inn gjennom kjølemediet synke.

Når løsemiddeldampen kondenserer og går tilbake til sin flytende tilstand, glir løsemiddeldråpene fra kjølemediet inn i varmekolben.

Denne prosedyren minimerer tapet av løsningsmiddel på grunn av lekkasjer i gassform. I tillegg handler det om å sikre at reaksjonen som oppstår i kolben er på konstant volum.

Reaksjoner ved høyere omgivelsestemperaturer

Rosario-kjølemediet anbefales i de reaksjoner som oppstår ved en temperatur som er høyere enn omgivelsestemperaturen, siden under disse forholdene ville et betydelig volum av løsningsmidlet gå tapt hvis det ikke var tilstrekkelig kondensering av dampene.

Ved kontinuerlig avkjøling av løsemiddeldampen som returneres til kolben som en væske, tillater tilbakeløpsmetoden oppvarming av det kjemiske reaksjonsmediet i lang tid, noe som øker effektiviteten av den kjemiske reaksjonen.

Mange organiske forbindelser har lave kokepunkter, slik at de ikke tillater dem å bli utsatt for høye temperaturer, da de vil fordampe. Hvis et kjølemedium ikke ble brukt, ville reaksjonen ikke fortsette fullstendig.

Refluks lar reaksjonstemperaturen øke slik det gjøres ved organisk syntese, noe som gjør at reaksjonshastigheten øker.

Kjølevæsker

I tillegg til vann brukes andre væsker i kondensatorer eller kjølemedier; for eksempel nedkjølt etanol, som kan termostatavkjøles.

Ved bruk av andre væsker enn vann, kan kjølevæsken kjøle seg ned til en temperatur under 0 ° C. Dette tillater bruk av løsningsmidler som dimetyleter med et kokepunkt på -23,6 ºC.

Kølemediet i rosenkransen brukes hovedsakelig i tilbakeløp, noe som favoriserer ytelsen til reaksjoner som krever oppvarming. Men den samme enheten kan brukes i enkle destillasjonsprosesser.

applikasjoner

destillasjon

Destillasjon er prosessen som brukes til å skille en ren væske fra en blanding av væsker med forskjellige kokepunkter. For eksempel blir destillasjon ofte brukt for å skille etanol fra vann.

Ulike væsker har forskjellige samholdskrefter. Derfor har de forskjellige damptrykk og koker ved forskjellige temperaturer. Komponentene i en flytende blanding kan skilles ved destillasjon hvis kokepunktene er tilstrekkelig forskjellige.

Flytende damper, et produkt av oppvarming, kondenseres i kjølemediet og samles opp. Først koker væsken med et lavere kokepunkt, når først den rensede væsken er blitt kondensert og samlet, destillasjonstemperaturen økes gradvis og væskekomponentene i blandingen samles.

refluks

Bruken av refluksmetoden har blitt anvendt i isolering av stoffer, for eksempel: ved bruk av ekstraktmetoden med fast-væske har det vært mulig å oppnå de aktive prinsippene fra plantevev.

Oppløsningsmidlet kokes under tilbakeløp og faller ved kondensasjon på en porøs patron som inneholder den behandlede prøven. Når fordampning skjer, akkumuleres løsemiddel med komponentene i plantevevet som skal renses.

Spesifikk

-Direkte refluksekstraksjon er blitt brukt i ekstraksjon av fettsyrer. Etanol og 30 g av analytten ble brukt, hvor løsningsmidlet ble oppvarmet i en kolbe. Refluks utføres i 45 minutter for å trekke ut fettsyrene. Utbyttet var 37,34%.

-I syntese av enkle estere som etylacetat, som kombinerer tilbakeløp, enkel destillasjon og destillasjon med retting.

-Rosenkransvæsken har blitt brukt i reaksjonen ved inkorporering av brom til alkener i kokende vann. Imidlertid har det vært tap av Br i denne reaksjonen.

referanser

1. Quiored. (SF). Refluks, enkel destillasjon og rektifikasjonsdestillasjon: Syntese av etylacetat. . Gjenopprettet fra: ugr.es
2. Wikipedia. (2018). Kondensator (laboratorium). Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
3. Vitenskapsselskapet. (2018). Allihn Kondensator, 24/40, 300mm. Gjenopprettet fra: sciencecompany.com
4. Sella A. (28. april 2010). Klassisk sett: Allihn-kondensator. Royal Society of Chemistry. Gjenopprettet fra: chemistryworld.com
5. Merriam-Webster. (2018). Allihn kondensator. Gjenopprettet fra: merriam-webster.com