Охлаждающие смеси
Получение низкой температуры
Получение низкой температуры можно добиться даже в домашних условиях, приготовив охлаждающую смесь.
Охлаждающие смеси — это такие смеси, которые состоят из реагентов, при смешивании которых происходит понижение температуры смеси. Чтобы приготовить охлаждающие смеси, обычно используют раствор соли в воде или раствор соли и снега. На языке химии происходит эндотермическая реакция, то есть реакция с поглощением окружающего тепла.
Рассмотрим подробнее охлаждающие смеси.
Для получения низкой температуры, часто пользуются смесью соли и воды или снега. При смешиваии А ч соли с 100 мл воды произойдет понижение температуры на T1, если взять В соли и снег или лед, то температура понизится до Т2.
| Соль | А,г. | Т1 | В,г. | Т2 |
| CaCl2 | 126,9 | 23,2 | 42,2 | -55 |
| CH3COONa | 51,1 | 15,4 | — | — |
| FeCl3 | — | — | 49,7 | -55 |
| KCl | 30 | 12,6 | 30 | -11,1 |
| KNO3 | — | — | 13 | -2,9 |
| K2SO4 | — | — | 13 | -2,9 |
| MgCl2 | — | — | 27,5 | -33,6 |
| MgSO4 | 41,5 | 8,0 | 23,4 | -3,9 |
| NaCl | 36 | 2,5 | 30,4 | -21,2 |
| Na2CO3 | 14,8 | 9,1 | 6,3 | -2,1 |
| NaNO3 | 75 | 18,5 | 59 | -18,5 |
| Na2S2O3 | 70 | 18,7 | 42,8 | -11 |
| NH4Cl | 30 | 18,4 | 25 | -15,8 |
| NH4NO3 | 60 | 27,2 | 45 | -17,3 |
| (NH4)2SO4 | 75 | 6,4 | 62 | -19 |
Есть ещё экзотермическая реакция, — химическая реакция, при которой теплота и энергия выделяется (например — горение — это химическая реакция присоединения кислорода)
Существуют химические законы, которые позволяют рассчитывать тепловой эффект реакций. Рассчёты при всех термохимических реакциях должны приводиться к стандартным условиям (то есть 25 0 С и давлению 10 5 Па с учётом концентрации 1 моль/литр растворов).
Если в процессе химической реакции тепло выделяется, то ставится знак «+», если поглощается, то знак «-«. Вот, например, в реакции
C + S →CS2 — 88,7 кДж
углерод взаимодействует с серой с образованием сульфида углерода, при этом поглощается 88,7 кДж теплоты. Ниже приведена таблица, показывающая количества теплоты образования некоторых веществ
Источник
Льдосоляное охлаждение
Льдосоляное охлаждение позволяет получить более низкие температуры по сравнению с охлаждением чистым льдом. Этот способ основан на использовании льда в смеси с солями. При этом одновременно и параллельно происходят процессы растворения соли с образованием рассола и плавления льда с образованием воды и дальнейшим растворением соли. На плавление льда и растворение соли затрачивается теплота смеси, вследствие чего температура ее понижается.
Наиболее низкая температура смеси достигается в криогидратной точке, в которой находятся в термодинамическом равновесии все три фазы: рассол (раствор), соль и лед.
Криогидратной точке соответствует эвтектическая концентрация соли. Такая смесь называется эвтектиком. При льдосоляном охлаждении чаще всего используют смесь дробленого льда и хлорида натрия. Криогидратной точке такой смеси соответствует температура −21,2°С при концентрации соли в растворе 23,1%. При использовании хлорида кальция с содержанием соли в растворе 29,9% можно получить температуру плавления −55°С.
Льдосоляной смесью можно охлаждать путем непосредственного контакта и используя в качестве промежуточного теплоносителя воздух, как это принято и при охлаждении водным льдом. Кроме того, применяют способ охлаждения рассолом, образующимся при таянии смеси и циркулирующим через охлаждающую батарею.
В установке рассольного охлаждения с насосной циркуляцией лед периодически загружают в генератор холода. Сверху лед орошается рассолом, прошедшим охлаждающую батарею, где его температура повышается на 2-3°С. В нижнюю часть генератора холода стекает охлажденный рассол с более низкой из-за таяния льда концентрацией соли. Для поддержания концентрации рассола часть теплого рассола после охлаждающей батареи подается в бачок с солью — концентратор, из которого более насыщенный рассол перетекает в генератор холода. Концентратор периодически пополняют солью.
Источник
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 |
| Na2S2O3x5H2O | 10,7 | 110 | -8,0 |
| CaCI2x6H2O | -1 (лед) | 41 | -9,0 |
| KCl | 0 (лед) | 30 | -10,9 |
| KI | 10,8 | 140 | -11,7 |
| NH4NO3 | 13,6 | 60 | -13,6 |
| NH4Cl | -1 (лед) | 25 | -15,4 |
| NH4NO3 | -1 (лед) | 45 | -16,8 |
| NH4SCN | 13,2 | 133 | -18,0 |
| NaCl | -1 (лед) | 33 | -21,3 |
| CaCI2x6H2O | 81 | -21,5 | |
| H2SO4 (66,2%) | 23 | -25 | |
| NaBr | 66 | -28 | |
| H2SO4 (66,2%) | 40 | -30 | |
| C2H5OH (4°) | 0 (лед) | 105 | -30 |
| MgCl2 | 85 | -34 | |
| H2SO4 (66,2%) | S1 | -37 | |
| CaCI2x6H2O | 123 | -40,3 | |
| CaCI2x6H2O | 143 | -55 |
× Источник: А.Гордон, Р.Форд. Спутник химика. М.: «Мир», 1976. С. 465
Химический справочник . 2014 .
Полезное
Смотреть что такое «Охлаждающие смеси из соли и льда» в других словарях:
Охлаждающие смеси — системы из двух или нескольких твёрдых или твёрдых и жидких веществ, при смешении которых происходит понижение температуры смеси вследствие поглощения тепла при плавлении или растворении составляющих системы. Чтобы получить наиболее… … Большая советская энциклопедия
Анестезирование — означает применение таких средств, которыми уничтожается восприимчивость к внешним впечатлениям, особенно к боли, и которые поэтому известны под именем анестетических средств (anasthetica). Потребность избавлять оперируемых от болезненных… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ЛЕД — образуется из воды при понижении t° ее до нуля и ниже. При образовании Л. из воды выделяются газы и частично соли. Объем воды при замерзании увеличивается больше, чем на 8%. Уд. в. воды при 0° = 0,99987. уд. в. льда при 0° = 0,91674.… … Большая медицинская энциклопедия
Ледосоляное охлаждение — получение искусственного холода в результате таяния смеси льда и некоторых солей. Понижение температуры при Л. о. происходит вследствие поглощения теплоты при плавлении льда и растворении соли. Состав охлаждающей смеси (См. Охлаждающие… … Большая советская энциклопедия
ОТРАВЛЕНИЕ — ОТРАВЛЕНИЕ. Под отравлением разумеют «расстройства функций животн. организма, вызываемые экзогенными или эндогенными, химически или физико химически действующими веществами, к рые в отношении качества, количества или концентрации чужды… … Большая медицинская энциклопедия
Замораживание пищевых продуктов — способ консервирования продуктов, заключающийся в понижении температуры замораживаемого продукта ниже точки замерзания его соков. Эта т. н. криоскопическая точка зависит от концентрации растворимых веществ в клеточном соке и составляет в… … Большая советская энциклопедия
СМЕСЬ — (1) продукт естественного смешивания или искусственного механического соединения природных веществ, материалов млн. разнородных предметов и физ. тел. Различают С. однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные). К однородным С. относятся… … Большая политехническая энциклопедия
Источник
Охлаждающие смеси соли льда
Охлаждающие смеси (холодильные смеси) — это система из двух или нескольких твёрдых (или твёрдых и жидких) веществ, при смешении которых происходит понижение температуры вследствие поглощения теплоты при плавлении или растворении.
Чтобы получить наиболее низкую температуру, вещества, входящие в охлаждающие смеси, берут в количествах, отвечающих криогидратной точке.
Охлаждающие смеси чаще всего готовят смешением солей с водой или снегом (льдом). Так, криогидратная точка системы H 2 O — NaCl лежит при температуре –21, 2 ° и 22, 4% (по весу) NaCl .
Ещё большее понижение температуры охлаждающей смеси достигается введением в её состав двух солей, а также использованием твёрдой CO 2 в смеси со спиртом (-77 ° ), эфиром (-72 ° ) и другими жидкостями.
Чтобы охлаждающая смесь достигла своей предельной температуры, твёрдые компоненты смеси следует измельчить и охладить, а затем хорошо перемешать.
Для поддержания низкой температуры охлаждающей смеси необходимо сосуд с ней тщательно изолировать от окружающей среды, используя теплоизолирующие материалы (асбест, вату, войлок и т.д.).
Охлаждающие смеси применяют главным образом в лабораторной технике для получения и поддержания низких температур, примерно до –40 ° C .
Охлаждающие смеси из воды или снега и соли
Если А граммов соли смешать со 100 граммами воды при 10-15 ° С, то температура понизится на Δ t ° С. При смешивании Б граммов соли со 100 граммами льда или снега температура понижается до криогидратной точки.
Охлаждающие смеси из воды и двух солей
Если в 100 граммах воды при 15 ° С растворять указанные количества солей, то наступает охлаждение на Δ t ° С.
Охлаждающие смеси с твёрдым оксидом углерода ( IV) ( « сухой лёд » )
| Поваренная соль смешана со льдом при комнатной температуре. Столбик термометра опустился почти до — 19 ° С. Источник РЕЦЕПТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОХЛАЖДАЮЩИХ РАСТВОРОВДля охлаждения некоторых растворов в лаборатории приходится готовить «охлаждающие смеси». Имеется немало различных рецептов изготовления таких смесей. Наиболее распространенными и легко доступными являются следующие охлаждающие смеси. 2. Смешивают 1,5 часть хлористого кальция (СаСl2 x 6H20) и 1 часть снега. Эта смесь может снизить температуру до -55oC. 3. Концентрированная серная кислота и снег. 4. Твердая углекислота (сухой лед) в смеси с эфиром ( C2H5. Для охлаждения некоторых растворов в лаборатории приходится готовить «охлаждающие смеси». Имеется немало различных рецептов изготовления таких смесей. Наиболее распространенными и легко доступными являются следующие охлаждающие смеси. 2. Смешивают 1,5 часть хлористого кальция (СаСl2 x 6H20) и 1 часть снега. Эта смесь может снизить температуру до -55oC. 3. Концентрированная серная кислота и снег. 4. Твердая углекислота (сухой лед) в смеси с эфиром ( C2H5OC2H5 ) имеет температуру -78oC. Вместо эфира можно применять ацетон или даже денатурат. 5. Смешивают 1 часть азотнокислого аммония с 1 часть снега. Достижимое охлаждение до -20oC. Источник  Любители оригинальных закусок то и дело ищут новые  Зима – это совсем не повод для уныния, и нужно провести  Морозы, ледяной ветер, оттепели, гололед существенно |
