Chłodnica laboratoryjna

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Chłodnica laboratoryjna to element sprzętu laboratoryjnego, który pełni funkcję skraplacza, czyli urządzenia zamieniającego gaz w ciecz lub rzadziej gazu w ciało stałe.

Chłodnice laboratoryjne są zazwyczaj wykonywane ze szkła o bardzo wysokiej odporności na zmiany temperatury, ze względu na to, że występuje w nich zazwyczaj stykanie się gorących par związków chemicznych z zimnym medium chłodzącym.

W olbrzymiej większości chłodnic laboratoryjnych, jako medium chłodzące jest używana zwykła woda kranowa, jednak dwa rodzaje chłodnic - chłodnice powietrzne, i chłodnica Dewara wykorzystują inne media chłodzące.

Spis treści

1 Rodzaje chłodnic
- 1.1 Chłodnice przepływowe i zwrotne
- 1.2 Rodzaje konstrukcji
2 Bibliografia

[edytuj] Rodzaje chłodnic

[edytuj] Chłodnice przepływowe i zwrotne

Chłodnice laboratoryjne dzielą się zasadniczo na:

chłodnice przepływowe - w których gaz jest skraplany w trakcie przepływania przez chłodnicę, a uzyskana po skropleniu ciecz płynie w tym kierunku co skraplany strumień gazu.
chłodnice zwrotne - w których gaz jest skraplany w momencie pierwszego kontaktu z chłodnicą, zaś ciecz uzyskana w wyniku skroplenia gazu płynie w kierunku przeciwnym (jest zawracana) do kierunku podążania strumienia gazu.

Rysunek 1: Przykład zastosowania chłodnicy przepływowej i zwrotnej:


Chłodnica przepływowa (destylacja prosta)	Chłodnica zwrotna (refluks)

[edytuj] Rodzaje konstrukcji

Rysunek 2:

chłodnice przepływowe:
- najczęściej spotykaną chłodnicą przepływową jest chłodnica Liebiega (A na rysunku 2). Składa się ona z prostej rurki wewnętrznej, która jest z jednej strony zakończona szlifem męskim, a z drugiej żeńskim i która jest wtopiona w drugą, szerszą rurkę, która posiada oliwki umożliwiające przyłączenie do nich węży doprowadzających wodę.
- odmianą chłodnicy Liebiega jest chłodnica Westa (B na rysunku 2), która różni się od chłodnicy Liebiega tym, że posiada bardzo wąską rurkę wewnętrzną. Wąska rurka wewnętrzna stwarza lepsze warunki do skroplenia strumienia gazów, pod warunkiem, że nie ma ich zbyt wiele, stosuje się więc ją w przypadku np. destylacji niewielkich ilości substancji.
- inną odmianą chłodnicy Liebiega jest też chłodnica Alihna (C na rysunku 2), w której wewnętrzna rurka przyjmuje postać "ciągu bąbli". Chłodnica Alihna również stwarza lepsze warunki skraplania par od chłodnicy Liebiega, ale jest kosztowna w produkcji. Chłodnicę Alihna wykorzystuje się też czasem jako chłodnicę zwrotną.
- chłodnica powietrzna - jest najprymitywniejszą odmianą chłodnicy przepływowej i składa się z prostej rurki zakończonej z jednej strony szlifem męskim a z drugiej żeńskim. Medium chłodzącym jest tutaj po prostu powietrze otaczające chłodnicę. Chłodnice powietrzne stosuje się często w przypadku, gdy temperatura krzepnięcia destylowanej substancji jest wyższa od temperatury wody kranowej. Aby utrzymać taką substancję po skropleniu w stanie ciekłym, w celu uniknięcia zatykania się chłodnicy konieczne jest czasami nawet lekkie podgrzewanie takiej chłodnicy przy pomocy np. zwykłej suszarki do włosów.

chłodnice zwrotne:
- chłodnica z wężownicą (A na rysunku 3) - jest ona skonstruowana z grubej rury, wewnątrz której znajduje się skręcona w formie spirali druga rurka, która jest połączona z oliwkami, do których podłącza się węże doprowadzające wodę. Jest to najczęściej spotykana chłodnica zwrotna.
- chłodnica palcowa (B na rysunku 3) - jest skonstruowana z dwóch rurek, zatopionych jedna w drugiej. Rurka zewnętrzna jest z jednej strony zatopiona, tworząc rodzaj palca, a z drugiej jest połączona z oliwką, którą doprowadza się wodę. Rurka wewnętrzna kończy się nieco powyżej dna rurki niezatopionym otworem, a od drugiej strony jest połączona oliwką, którą woda jest odprowadzana. Na rurce zewnętrznej jest szlif męski, który umożliwia mocowanie palca w innych elementach sprzętu laboratoryjnego. Chłodnice palcowe są najczęściej wykorzystywane w sublimatorach i głowicach rektyfikacyjnych.
- chłodnica Friedrichsa, zwana również chłodnicą eterową (C na rysunku 3) - to kombinacja chłodnic palcowej i z wężownicą, którą cechuje bardzo wysoka skuteczność skraplania, dzięki podwójnemu systemowi chłodzenia. W chłodnicy tej woda przepływa najpierw przez palec chłodzący, a następnie jest kierowana do wężownicy. Tego rodzaju chłodnice są bardzo kosztowne i są stosowane do skraplania par substancji szczególnie niskowrzących (m.in. do eteru dietylowego). Są one dość często spotykane też w wyparkach.
- chłodnica Dewara (D na rysunku 3) - jest to rura z głębokim zagłębieniem w kształcie stożkowo zakończonego cylindra. We wnętrzu tego cylindra umieszcza się mieszaniny chłodzące (te same, które są stosowane w łaźniach chłodzących). Pary skraplanej substancji wędrując do góry stykają się z zimną powierzchnią zewnętrzną tego cylindra i na skutek tego ulegają skropleniu. Chłodnice Dewara stosuje się w przypadku substancji o temperaturach skraplania poniżej temperatury jaką zazwyczaj ma woda kranowa. Są one też często wykorzystywane w sublimatorach.