CHŁODNICE
Chłodnica laboratoryjna to element sprzętu laboratoryjnego, który pełni funkcję skraplacza, czyli urządzenia zamieniającego opary (postać gazową substancji) w ciecz lub rzadziej opary (postać gazową substancji) w ciało stałe.
Pierwsze prymitywne wersje chłodnic, w postaci spiralnych rurek podłączonych do kolby oraz długie ramię retorty, stosowane były w już średniowieczu w laboratoriach alchemicznych.
Obecnie chłodnice laboratoryjne są zazwyczaj wykonywane ze szkła o bardzo wysokiej odporności na zmiany temperatury, ze względu na to, że występuje w nich często stykanie się gorących par związków chemicznych z zimnym medium chłodzącym. Na ogół chłodnice zaopatrzone są z obu stron w szlify, jeden męski i jeden żeński, natomiast chłodnice stosowane jako zwrotne mogą mieć tylko jeden szlif – zawsze męski.
Medium chłodzącym w chłodnicach jest powietrze lub woda, i o ile z powietrzem nie ma kłopotu, to podłączając wodę należy pamiętać, by pracowała ona w chłodnicy na zasadzie przeciwprądu, tzn. woda do chłodnicy powinna wpływać w kierunku przeciwnym do kierunku spływania kondensatu, wtedy chłodzenie jest najbardziej skuteczne. W przypadku chłodnic zwrotnych woda wpływa do chłodnicy w przeciwprądzie w stosunku do kondensatu, czyli skroplin, a na zasadzie współprądu w stosunku do oparów cieczy – opary unoszą sie ku górze i woda wpływa ku gorze chłodnicy.
Kiedy medium chłodzące stanowi powietrze, a kiedy woda? Zależy to generalnie od temperatury wrzenia cieczy ogrzewanej w kolbie:
– jeśli temperatura wrzenia jest poniżej 120 oC, stosuje się wodę bieżącą;
– jeśli temperatura wrzenia cieczy znajduje się w zakresie 120 – 150 oC, stosuje się wodę stojącą, czyli podłącza się węże do chłodnicy, jeden do kranu, drugi do zlewu, wpuszcza wodę do chłodnicy i kran zamyka;
– jeśli temperatura wrzenia cieczy przekracza 150 oC, medium chłodzącym jest powietrze, czyli stosujemy opisywaną niżej chłodnice powietrzną, bądź Liebiga lub Westa, ale nie wpuszczamy do nich wody.
Podział chłodnic:
1. W zależności od kierunku przepływu skroplin, czyli kondensatu, czyli schłodzonych oparów:
1.1. Przepływowe (destylacyjne)
1.2. Zwrotne
2. W zależności od budowy:
2.2. Chłodnica powietrzna
2.2. Chłodnica Liebiga (Rysunek powyżej, po lewej, chlodnica a)
2.3. Chłodnica Westa (chłodnica b)
2.3. Chłodnica Alihna (kulkowa, chłodnica c)
2.4. Chłodnica spiralna
2.5. Chłodnica z wężownicą (Rysunek powyżej, po prawej, chłodnica A)
2.5. Chłodnica Dimrotha
2.6. Chłodnice specjalne: palcowa („zimny palec”, chłodnica B), Friedrichsa (C), Dewara (D).
Chłodnice przepływowe (destylacyjne) – ustawione są w położeniu niemal poziomym, z lekkim nachyleniem w kierunku spływania kondensatu. Jak nazwa w nawiasie wskazuje, służą do destylacji, zarówno pod ciśnieniem atmosferycznym, jak i zmniejszonym. Do destylacji można użyć chłodnicy powietrznej, chłodnica Liebiga lub Westa.
Chłodnice zwrotne – pracują pionowo. Można tu użyć wszystkich chłodnic przedstawionych w punkcie 2. Opary cieczy (choc bywa, że i ciała stałego) unoszą się w chłodnicy do góry, ulegają schłodzeniu i w postaci ciekłej spływają z powrotem do kolby. Nigdy nie zamykamy górnego wylotu chłodnicy zwrotnej!!! Chłodzenie w zupełności wystarczy, by zapobiec uciekaniu wszelkich oparów, należy jedynie dobrać odpowiednie medium chłodzące – patrz wyżej.
Zastosowanie chłodnic zwrotnych:
– do krystalizacji: ogrzewamy w kolbie okrągłodennej zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną substancję, którą mamy krystalizować i rozpuszczalnik, z którego chcemy krystalizować;
– do ogrzewania mieszanin reakcyjnych, celem uniemożliwienia ulatniania się par rozpuszczalnika lub innych substancji;
– do zastosowań specjalnych.
źródło rysunkow chłodnic zwrotnych: wikipedia.pl
