Классификация холодильников. прямой обратный. Холодильники. Разновидности и применение Для чего нужен холодильник в химии

чем отличается прямой холодильник для перегонки от обратного? и получил лучший ответ

Ответ от Ariel[новичек]
принципиально они мало отличаются один от другого. если речь идет о лабораторном варианте, то прямой холодильник, как правило, представляет собой прямую трубку с водяной "рубашкой". пары поступают в него сверху, конденсируются, и конденсат вытекает в приемник с нижнего конца. может устанавливаться наклонно или вертикально. это устройство изобрел в 19 веке немецкий химик Иоганн Юстус фон Либих, поэтому его еще называют "холодильник Либиха". предназначен для простой перегонки жидкостей, а также разделения их смесей, в последнем случае часто дополнительно используется дефлегматор.
обратный холодильник предназначен для конденсации паров кипящей жидкости и возвращения ее в сосуд, в котором она кипит. при этом пары поступают в нижнюю часть холодильника, через нее же стекает конденсат. устройство аналогично холодильнику Либиха, но для повышения эффективности устройства внутренняя прямая трубка заменяется на трубку сложной формы с бОльшей площадью поверхности ("шариковый" холодильник), кроме того, дополнительно к водяной "рубашке" или вместо нее может быть установлен внутренний змеевик. верхний конец обратного холодильника должен иметь сообщение с атмосферой.
в принципе, практически любой прямой холодильник может быть использован в качестве обратного, при условии, что его эффективность и внутренний диаметр достаточны для конденсации необходимого количества паров. обратный холодильник принципиально тоже может быть использован в качестве прямого в случае такой необходимости, однако необходимо учитывать, что в неровностях внутренней поверхности может задерживаться жидкость, что может привести к снижению эффективности разделения. лучше не использовать обратный холодильник в качестве прямого при вакуумной дестилляции.
в настоящее время почти все холодильники, как прямые, так и обратные, снабжены шлифами с обох концов, поэтому при их установке обычно не возникает трудностей.

Ответ от Alexander Goponenko [гуру]
У обратного холодильника сконценсированные пары возвращаются обратно в реактор. Используется при проведении реакции при высокой температуре. В качестве альтернативы можно было бы вести реакцию в герметичном сосуде, но тогда давление может стать высоким (вплоть до взрыва) .
Прямой холодильник используется для перегонки - отделение низкокипящего компонента от высококипящего.
Конструктивные отличия отражают назначение. Обратный холодильник как правило стоит вертикально, и жидкость должна стекать обратно вниз. Прямой холодильник как правило располагают под наклоном, сконденсированная жидкость должна вытекать с другой стороны и не накапливаться в холодильнике

Холодильники - служат для конденсации паров кипящей жидкости в аппаратах для перегонки. В зависимости от условий работы жидкость обрабатывается в холодильнике при охлаждении паров (конденсат) и должна или отводиться в приемник, или возвращаться в тот сосуд, в котором проводят нагревание. Это различие в назначении холодильников определяет их форму и название. Холодильники, предназначенные для собирания конденсата называют прямыми или нисходящими, а холодильники из которых конденсат возвращается в процесс - обратными.

Прямые холодильники (Либиха). Очень распространены в лабораториях холодильники Либиха, состоящие из длинной стеклянной трубки (форштоса), один конец которой расширен. Эту трубку пропускают через стеклянную или металлическую рубашку или муфту, и закрепляют отрезками резиновой трубки, насаженными на концы муфты. Иногда встречаются холодильники Либиха, у которых холодильная трубка спаяна с рубашкой.

На концах муфты (перпендикулярно к ее оси) расположены по одному отводу. На них надевают резиновые трубки, одну из которых находящуюся около узкого конца соединяют водопроводным краном, а другую отводят в сточную трубу. При таком присоединении трубок вода в холодильнике движется навстречу парам охлаждаемой жидкости. Присоединяя холодильник, необходимо соблюдать следующие правила: вода должна поступать в холодильник всегда из нижнего опущенного и выходить из верхнего приподнятого конца. Холодильная рубашка (муфта) должна быть всегда заполнена водой. Иначе при продолжительной перегонке холодильная трубка сильно нагревается и на границе с уровнем воды может лопнуть.

При долгом употреблении в холодильной рубашке часто образуется красновато-желтый налет окислов железа, попадающих с водой из водопроводных труб. Налет мешает видеть холодильную трубку и его нужно периодически удалять. Для этого холодильник отъединяют от водопроводного крана, выпускают всю воду и наливают в холодильную рубашку 10-16%-ную соляную кислоту, при этом на резиновые трубки около отводов надевают зажимы. Осторожно поворачивая холодильник, растворяют в соляной кислоте налет окислов железа, затем кислоту выливают, холодильник снова соединяют с водопроводом и прогоняют воду в течение 5-6 мин. Перегонять жидкость, применяя холодильник Либиха, можно только когда температура ее паров не превышает 150°С.

Обратные холодильники могут быть шариковыми (холодильники Аллина), змеевиковыми и других форм. У шариковых холодильников трубка состоит из шарообразных расширений, а у змее- виковых свернута в виде спирали. Такая форма трубок увеличивает поверхность охлаждения и при этом происходит более полная конденсация паров.

Холодильник Аллина устанавливают только в вертикальном положении, но не наклонном, так как в последнем случае в шариках будет собираться сконденсированная жидкость,  мешающая правильному отбору фракций.

Шариковый холодильник Сокслета чаще всего применяют как обратный. Охлаждающая вода поступает через малый отвод во внутреннюю шарообразную полость и вытекает из правого отростка. Пары жидкостей проходят между внутренней поверхностью и наружной стенкой. Таким образом, пары охлаждаются сразу с обеих поверхностей; с наружной - воздухом, а с внутренней - холодной водой.

Имеется ряд специальных холодильников, например, холодильники у которых холодильная трубка имеет вид спирали (рис.14, позиция 6). Это делается для того, чтобы не увеличивая размер холодильника, увеличить поверхность охлаждения.

Холодильники Домрата являются универсальными, так как их можно применять в качестве нисходящего и обратного. Холодильник выдерживает значительные перепады температур. Преимуществом его является и то.что на его внешних стенках пары воды из окружающей среды не конденсируются.

Похожая информация:

1. Знаете, что, когда вы были язычниками,- то ходили к безгласным идолам - так, как бы вели вас" (12:2)
2. Разве не знаете, что священнодействующие питаются от.святилища? что служащие жертвеннику берут долю от жертвенника?" (9:13)

Из этой статьи станет известно, какими бывают химические холодильники по принципу действия, по конструкции, а также, что используется в качестве охладителя.

Химический холодильник – это лабораторный аппарат, применяемый для сбора конденсата при экстракции или выделении отдельных фракций жидкости, а также как один из элементов установок по изучению различных веществ.

Как правило, это прибор, изготовленный из стекла. Представляет собой сосуд, в котором происходит конденсация, плюс охлаждающий контур. В качестве охладителя может выступать воздух, вода или специальные хладагенты, в том числе и твердые.

По принципу действия химические холодильники могут быть:

• прямыми;
• обратными;
• универсальными.

Прямой холодильник (другое название – нисходящий) применяется, чтобы разделить жидкость на низкокипящие и высококипящие компоненты.

Обратный холодильник используется во время проведения высокотемпературных реакций, при этом пар возвращается в реактор (стеклянную колбу). Конечно, кипячение можно было бы проводить и в герметичном сосуде, но тогда существует высокая вероятность взрыва реактора из-за высокого давления.

Назначение этих двух приборов определяет их конструктивная разница. Обратный холодильник устанавливают вертикально сверху над колбой с кипящей жидкостью, чтобы пар после конденсирования стекал вниз. Прямой холодильник устанавливают под наклоном, чтобы жидкость из него могла свободно стекать в приемник.

Универсальные приборы имеют такую конструкцию, которая позволяет использовать их как прямые и обратные холодильники.

Типы холодильников в зависимости от видов сосудов-конденсаторов

Всего по конструктивным особенностям выделяют четыре вида химических охладительных аппаратов. Рассмотрим особенности каждого из них.

Холодильник Либиха

Другие названия этого нисходящего охлаждающего устройства: прямоточный холодильник или холодильник с прямой трубкой (ХПТ). Его изобрел немецкий ученый химик Юстус фон Либих. Конструкция аппарата представляет собой две стеклянные трубки, запаянные одна в другой. Внутренняя трубка наполняется парами кипящей жидкости, а внутри внешней – циркулирует проточная вода.

Эта конструкция имеет широкое применение и может быть частью устройства, с помощью которого осуществляется простая или вакуумная перегонка.

Холодильник Аллина

Другое название – «шариковый» устройство получило от формы внутренней трубки, напоминающей последовательно соединенный шары. Такая конструкция позволяет увеличить площадь теплообмена и повысить производительность. Но поскольку при наклонной его установке конденсат может скапливаться в шарах, то работать холодильник Аллина может только как обратный.

Змеевиковый холодильник

Лорен Р. Грэхем по-другому изменил конструкцию простейшего химического холодильника, поместив внутрь трубки стеклянный змеевик. Конденсирование в нем происходит намного быстрее, чем в прямоточном или шариковом, но применяться устройство может только как нисходящий из-за капиллярного эффекта.

Разновидность спирального холодильника – охлаждающее устройство Штеделера. Здесь в качестве охлаждающего вещества используется лед с поваренной солью или твердая углекислота с ацетоном. Его применяют для жидкостей с низкой температурой кипения.

Дефлегматор Димрота

Сходен по конструкции со спиральным (змеевиковым) холодильником, но имеет несколько иной принцип действия дефлегматор Димрота.

Этот холодильник представляет собой колбу, внутри которой находится охлаждаемая водой спираль. Витки спирали могут быть раздвинуты или плотно намотаны в зависимости от сферы применения. Пары жидкости конденсируются на спирали и отводятся через отверстие внизу колбы. Температура легко настраивается благодаря штуцеру под термометр, расположенному вверху колбы.

Пальцеобразный холодильник

Этот аппарат называют еще «охлаждающий палец» или погружной холодильник. У него ряд преимуществ: компактные габариты, отсутствие необходимости спаециально закреплять его в охлаждающей системе

Воздушный и водяной холодильники

В зависимости от используемого охладителя охлаждающие устройства делят на воздушные и водяные.

Воздушный холодильник может использоваться в химической промышленности при синтезе каучука, спирта, ректификации нефти в районах с ограниченными водными ресурсами или для снижения затрат по очистке, перекачиванию и умягчению воды. Такие аппараты просты в уходе, не требуют больших затрат на ремонт и поддержание в рабочем состоянии, а также имеют более долгий срок службы в сравнении с водными охладителями.

Если реакция конденсации происходит при температуре выше 150°С, то охлаждение водой приведет к растрескиванию стекла из-за резкого перепада температуры. В этом случае применяют воздушный холодильник. По конструкции бывает прямоточным или шариковым.

Водяной аппарат для охлаждения использует в качестве хладогена проточную воду. Он применяется не только при проведении лабораторных опытов, но и в промышленности или медицине, например, для получения дистиллированной воды. Они изготавливаются в любой из перечисленных выше конструкций.

Важно: независимо от конструкции холодильника вода или другой нужный хладагент подается в конденсатор снизу вверх, чтобы наполнение рубашки было полным, а работа аппарата эффективной.

Заключение

Химия в повседневном быту современного человека нашла широкое применение. Не только современные хозяйки используют реакцию взаимодействия соды и кислоты для придания пышности выпечке, но и лабораторное оборудование нашло свое применение. Например, химические холодильники используются теми, кто предпочитает домашний алкоголь магазинному.

Видео: Что такое прямой и обратный холодильник | ЕГЭ Химия | Лия Менделеева

Видео: Обзор обратного холодильника

Холодильник шариковый ХШ разработан для теплообмена двух потоков, охлаждения и конденсации паров жидкости. Используется исключительно как обратный, так как имеет шаровидные расширения внутри внешней колбы. При конденсации пары в холодильнике становятся турбулентным. Этот тип холодильника обладает более высокими охлаждающими свойствами, в значительной степени превышающими показатели холодильников типа «Либиха».

Особенности использования

Подача охлаждающего агента осуществляется снизу вверх. Шариковое устройство позволяет вставить в него ось мешалки, а также вводить в реактор разные вещества. Обычно число шаров колеблется от 2 до 8.

При использовании шариковый холодильник устанавливают в наклонном положении. Это позволяет избежать захлебывания, при этом наклон не должен быть значительным иначе конденсат не успеет стечь обратно в колбу. Скопление конденсата влияет на эффективность охлаждения.

В нашем интернет магазине вы можете купить, следующие виды шариковых холодильников:

• длина от 20 до 40 см;
• количество шаров — 2, 6, 8;
• соединение вход/выход — 14/23, 29/32, 45/40 и без шлифов.

Преимущества шарикового холодильника

1. Особая шариковая конструкция дает холодильнику внушительную поверхность теплообмена.
2. Малое сопротивление парам позволяет получить больше самогона высокой крепости.

Обратный холодильник купить можно на этой странице.

Вы взяли с собой в поход пиво, но по маршруту следования не оказалось ни ручья со студеной водой, и холод от закончился. Как быстро охладить пиво или другие напитки, и при этом не на пару градусов, как это делается за счет испарения, а так, чтобы реально остудить напиток и насладиться им жару? Для этого нужно брать с собой предельно компактный химический холодильник, который можно заранее подготовить и всегда иметь под рукой нужный заряд для охлаждения продуктов, замораживания ушибов и других нужд.

Холод поможет при: ушибах, растяжениях, переломах, вывихах, отеках, ожогах, укусах насекомых, тепловом ударе, возникновении воспалительных процессов, необходимости остановки кровотечения (из носа), необходимости охлаждения продуктов.

Способ получения химического холода

Для приготовления его необходима вода и аммиачная селитра – распространенное удобрение. Ее легко найдете в цветочном магазине, ее цена невысока, поэтому ваш срочный холодильник будет рентабельным.

Массовая пропорция воды и селитры 60% на 40%, по объему получается 1:1. Размешиваем данную смесь в бутылке. При растворении в воде селитра поглощает большое количество тепла. Если соль при растворении понизит температуру на 3 градуса, то такое же количество селитры на 23 градуса! Холодильник химическим способом готов к использованию. Если на половину заполненную бутылку водой заморозить, а потом заполнить селитрой (измельчать не обязательно), то получим долгоиграющий источник холода.

Еще одна замечательная идея. В походе можно сделать холодильник из туристического коврика и бутылки со смесью. В нужный момент приводим в действие смесь и закутываем ее в коврик, а открытые концы закрываем тряпкой или запасной одеждой.

Использованную смесь, перед тем как вылить ее, нужно сильно разбавить водой, если вы не хотите нанести вред растениям.

Про термос, как его сделать из бутылки.

Опыт с холодом, созданным химическим путем

Смешай 100 г снега или льда с 33 г каменной соли – температура полученной смеси снизится до -20° С. Если ты перемешаешь 100 г снега или льда со 100 г азотнокислого калия, то температура смеси опустится до -30° С. Температура охлаждающей смеси, состоящей из 100 г снега (или льда) и 150 г гидрата хлористого калия доходит до -45° С. А как быть летом, когда нет снега и льда? В теплое время года можно воспользоваться такими химическими соединениями, которые, растворяясь в воде, поглощают тепло, способствуя тем самым снижению температуры воды до – 35° С. Разумеется, вода должна быть холодной, а указанные ниже соединения нужно брать в следующей пропорции (по весу) по отношению к воде:

хлористый аммоний 3
азотнокислый натрий 5
азотнокислый аммоний 10
сернистый натрий + соляная кислота 40
роданистый аммоний или калий 15

Во избежание больших потерь холода желательно приготовлять раствор в термосе.

Закончив работу, вылей раствор в чашку и удали из него воду методом выпаривания. Вещество, оставшееся после выпаривания, можно вновь использовать для опытов.