- ¿Perquè serveix el refrigerant de rosari?
- Començaments de l'escalfament
- condensació
- Reaccions a temperatures superiors de l'ambiental
- fluids refrigerants
- usos
- destil·lació
- reflux
- específics
- referències
El refrigerant de rosari és un material dissenyat per Felix Allihn, que presenta una sèrie de bombolles en el seu interior amb l'objectiu d'augmentar la superfície en contacte amb l'aigua que circula per la càmera exterior. Així, s'augmenta la transferència de calor d'l'interior de les bombolles a l'aigua, assegurant una condensació eficient dels vapors de l'solvent.
L'aspecte d'el refrigerant, per la presència de les bombolles, va suggerir els noms de refrigerant de rosari o de boles. Així mateix, se l'anomena refrigerant de Allihn.
Font: Quantockgoblin via Wikipedia
Allihn va dissenyar el seu refrigerant com una resposta a un problema de l'refrigerant de paret recta, tipus Liebig. Aquest refrigerant o condensador no era eficient en solvents de baix punt d'ebullició, com l'èter. La solució de Allihn va ser simple: augmentar la superfície interna, mitjançant la presència en el tub intern d'una sèrie de bombolles.
Els dos refrigerants que s'utilitzen amb més freqüència en els dispositius de reflux són el refrigerant de rosari i el de serpentí, anomenat també refrigerant de Graham.
Encara que generalment es fa servir el refrigerant de rosari, amb els solvents amb punts d'ebullició molt baixos és convenient usar els refrigerants de serpentí, ja que proporciona un refredament més eficaç. Aquest és el cas de l'èter dietílic, amb un punt d'ebullició de 35 ºC, i el pentà (35-36 ºC).
¿Perquè serveix el refrigerant de rosari?
Font: By GYassineMrabetTalk✉ The source code of this SVG is valid.This vector image was created with Inkscape. From Wikimedia CommonsEl refrigerant de rosari s'usa fonamentalment en el mètode de reflux. La major part de les reaccions que requereixen escalfament es duen a terme amb reflux. Aquest consisteix en l'escalfament en un matràs d'un dissolvent amb els reactius que intervenen en una reacció.
La boca de l'matràs, generalment de vidre esmerilat, s'ajusta a una de les boques de l'refrigerant. El muntatge és fet de tal manera que el refrigerant quedi vertical (imatge superior).
És recomanable que l'aigua ingressi a la part externa de l'refrigerant a través d'una mànega de goma o plàstica, connectada a la part inferior. L'aigua recorre tota la part que envolta l'interior de l'refrigerant i surt per la part superior, garantint una major transferència de calor cap a l'aigua.
L'escalfament de l'matràs amb el dissolvent i els reactius es fa mitjançant una planxa d'escalfament o una manta per la mateixa finalitat. Aquests dispositius tenen un mecanisme per regular la quantitat de calor que subministren.
Començaments de l'escalfament
A l'escalfar-se el solvent, comença a formar vapor, el qual ascendeix per la part superior de l'matràs d'escalfament fins a arribar al refrigerant.
A mesura que es desplaça pel refrigerant, el vapor d'el solvent entra en contacte amb les parets internes de l'refrigerant, començant la seva condensació.
condensació
La condensació és deguda al fet que la paret interna de l'condensador en forma de bombolles està en contacte amb l'aigua circulant a la cambra externa de l'refrigerant.
L'aigua fa que la temperatura de la paret interna no augmenti, mantenint-se constant i permetent així disminuir la temperatura de el vapor que entra pel refrigerant.
A l'condensar-se el vapor d'el dissolvent i recuperar el seu estat líquid, les gotes de dissolvent llisquen des del refrigerant cap al matràs d'escalfament.
Mitjançant aquest procediment es minimitza la pèrdua de dissolvent per fuites en el seu estat gasós. A més, es tracta de garantir que la reacció que està passant en el matràs sigui a volum constant.
Reaccions a temperatures superiors de l'ambiental
El refrigerant de rosari és recomanable en aquelles reaccions que ocorren a una temperatura major que la temperatura ambiental, ja que sota aquestes condicions es perdria un volum important de l'dissolvent si no hi hagués una adequada condensació de les seves vapors.
A l'refredar contínuament el vapor d'el dissolvent retornat a l'matràs com un líquid, el mètode de reflux permet l'escalfament de l'mig de la reacció química per molt temps, augmentant l'eficiència d'aquesta.
Molts compostos orgànics tenen punts d'ebullició baixos, de manera que no permeten que es sotmetin a temperatures elevades, ja que s'evaporarien. De no utilitzar-se un refrigerant, la reacció no es desenvoluparia per complet.
El reflux permet augmentar la temperatura de la reacció com es fa en una síntesi orgànica, afavorint que s'incrementi la velocitat de reacció.
fluids refrigerants
A més de l'aigua, es fan servir en els condensadors o refrigerants altres fluids; com ara l'etanol refrigerat, el qual pot ser refredat termostàticament.
L'ús de líquids diferents a l'aigua permet que el refrigerant es refredi a una temperatura inferior a 0 ºC. Això permet usar solvents com el dimetilèter, amb un un punt d'ebullició -23,6 ºC.
El refrigerant de rosari s'usa fonamentalment en el reflux, afavorint la realització de reaccions que requereixen escalfament. Però el mateix dispositiu pot ser utilitzat en els processos de destil·lació simple.
usos
destil·lació
La destil·lació és el procés utilitzat per separar un líquid pur d'una barreja de líquids amb diferents punts d'ebullició. Per exemple, la destil·lació s'usa sovint per separar l'etanol de l'aigua.
Els diferents líquids tenen forces de cohesió diferents. Per tant, tenen diferents pressions de vapor i bullen a temperatures diferents. Els components d'una mescla de líquids poden separar per destil·lació si els seus punts d'ebullició són prou diferents.
Els vapors dels líquids, producte de l'escalfament, es condensen en el refrigerant i són colectados. Primer bull el líquid de menor punt d'ebullició, una vegada que s'ha condensat i colectado el líquid purificat, es procedeix a augmentar gradualment la temperatura de destil·lació i es va colectando els líquids components de la mescla.
reflux
L'ús de l'mètode de reflux ha estat utilitzat en l'aïllament de substàncies, per exemple: usant la tècnica l'extracció sòlid - líquid s'ha pogut obtenir els principis actius de teixits vegetals.
El solvent es sotmet a reflux i a l'condensar cau sobre un cartutx porós que conté la mostra processada. A mesura que passa l'evaporació es va acumulant solvent amb els components de el teixit vegetal que es vol purificar.
específics
-S'ha fet servir l'extracció directa a reflux en l'extracció d'àcids grassos. S'usa etanol i 30 g de l'analit, escalfant el solvent en un matràs. El reflux és realitzat durant 45 minuts per extreure els àcids grassos. El rendiment va ser de l'37,34%.
-A la síntesi d'èsters senzills com l'acetat d'etil, combinant una el reflux, la destil·lació simple i destil·lació amb rectificació.
-El refrigerant de rosari s'ha fet servir en la reacció d'incorporació de l'brom a alquens en aigua bullint. No obstant això, hi ha hagut pèrdua de Br en aquesta reacció.
referències
- Quiored. (Sf). Reflux, destil·lació simple i destil·lació amb rectificació: Síntesi de l'acetat d'etil.. Recuperat de: ugr.es
- Wikipedia. (2018). Condenser (laboratory). Recuperat de: en.wikipedia.org
- The Science Company. (2018). Allihn Condenser, 24/40, 300 mm. Recuperat de: sciencecompany.com
- Sella A. (28 d'abril de 2010). Classic Kit: Allihn CONDENSER. The Royal Society of Chemistry. Recuperat de: chemistryworld.com
- Merriam-Webster. (2018). Allihn CONDENSER. Recuperat de: merriam-webster.com