حوض التبريد

أحواض التبريد مختلطة المذيبات

وفي هذا الصدد، خلط المذيبات يؤدي إلى وجود أحواض تبريد فيها درجات تجمد متغيرة. درجات الحرارة التي ما بين (−78 و −17) °C على وجه التقريب يمكن الحفاظ عليها عن طريق وضع سائل تبريد في خليط من جلايكول الإيثيلين والإيثانول، في حين أن خليط الميثانول والماء له نطاق درجة حرارة يمتد من (−128 إلى 0) °C.Methanol/Water mixtures make great cooling baths – Chemtips. Chemtips.wordpress.com. Retrieved on 2015-02-23 The ridiculously thorough guide to making a MeOH/Water bath - Chemtips. Chemtips.wordpress.com. Retrieved on 2015-02-23. الجليد الجاف يتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة على درجة حرارة -78 °C، في حين يستعمل النيتروجين السائل في أحواض التبريد شديدة البرودة.

أحواض التبريد التقليدية

حوض المياه والجليد

وفي هذا الصدد، يحافظ حوض الجليد والماء على درجة حرارة 0 مئوية لأن درجة انصهار الجليد هي 0 درجة مئوية. ومع ذلك، فإن إضافة ملح مثل كلوريد الصوديوم (NaCl) إلى الخليط يؤدي إلى أنخفاض درجة تجمد الماء إلى ما دون الصفر. وعلى الرغم من صعوبة التحكم في درجة الحرارة هذه بدقة، إلا أن نسبة وزن الملح إلى الجليد أو الماء تؤثر على درجة الحرارة كما يلي:

حوض الثلج الجاف عند درجة حرارة 78 درجة مئوية

وفي هذا الصدد، نظرًا لأن الثلج الجاف يتحول من الحالة الصلبة إلى الغازية مباشرة عند −78 درجة مئوية، فإن الخليط مثل الأسيتون والثلج الجاف سوف يحافظ على درجة حرارة الحوض عند −78 درجة مئوية كذلك، لن يتجمد المحلول لأن الأسيتون يتجمد عند درجة حرارة نحو -93 درجة مئوية. يمكن كذلك استخدام سوائل أخرى ذات نقطة تجمد أقل (البنتان: −95 درجة مئوية، كحول الأيزوبروبيل: −89 درجة مئوية) للحفاظ على درجة حرارة الحوض عند -78 درجة مئوية.

وفي هذا الصدد، يمكن الحصول على درجة حرارة −°10 درجة مئوية بإضافة نسبة (1 إلى 2.5) بالوزن من هيكساهيدرات كلوريد الكالسيوم (CaCl2H12O6) إلى الماء / الجليد.

وعلى صعيد آخر، يمكن الحصول على درجة حرارة −°20 درجة مئوية بإضافة نسبة (1 إلى 3) بالوزن من كلوريد الصوديوم إلى الماء / الجليد.

إضافةً إلى ذلك، يمكن الحصول على درجة حرارة −°40 درجة مئوية بإضافة نسبة (1 إلى 0.8) بالوزن من هيكساهيدرات كلوريد الكالسيوم إلى الماء / الجليد.

أنواع أحواض التبريد

وفي السياق ذاته، النوع الثاني: هو الخليط من 3 مواد: (1) عامل تبريد (مثل الثلج الجاف أو الماء المتجمد)، (2) «حامل أو ناقل» سائل (مثل الماء السائل، جلايكول الإيثيلين، الأسيتون، إلخ)، الذي ينقل الحرارة بين حوض التبريد والخزان، (3) مادة يتم إضافتها لتخفيض درجة انصهار في الأنظمة التي تكون فيها المادة بحالة صلب / سائل.

تقسم أحواض التبريد إلى نوعين:

وفي السياق ذاته، (ملاحظة: درجة تجمد الماء هي صفر °C ولكن في حال قمنا بإضافة الملح إلى الماء فإن درجة التجمد تصبح -4 °C) + أحواض تبريد تستعمل خليط من مادتين (٪ حسب الحجم) نسبة الجليكول في الإيثانول درجة الحرارة (درجة مئوية) نسبة الماء في الميثانول درجة الحرارة (درجة مئوية) 0٪ -78 0٪ -97,6 10٪ -76 14٪ -128 20٪ -72 20٪ N / A 30٪ -66 30٪ -72 40٪ -60 40٪ -64 50٪ -52 50٪ -47 60٪ -41 60٪ -36 70٪ -32 70٪ -20 80٪ -28 80٪ -12.5 90٪ -21 90٪ -5.5 100٪ -17 100٪ 0

علاوةً على ذلك، وكمثال شائع على استخدام أحواض التبريد هو استخدام خليط من الجليد + ملح الصخور لتجميد الآيس كريم. تؤدي إضافة الملح إلى الماء إلى خفض درجة تجمد الماء، وبالتالي يصبح الوصول إلى درجات تجمد للماء تحت الصفر ممكنا مقارنة باستخدام الثلج فقط.

وفي هذا الصدد، النوع الأول: هو المكون من مائع بارد واحد فقط (تحديدا النيتروجين السائل، الماء، أو حتى الهواء).