干冰加乙醇的冷却温度是多少
干冰加乙醇的冷却温度是-78度左右。
本质上说二者都是利用状态变化过程中吸热来达到降温的目的。二者混合后,干冰的升华会迅速降温干冰周围温度,这个过程中由于温度低,一定程度会使酒精的挥发过程变慢,所以加酒精并不能让温度更低。所以,干冰周围的温度仍然会是-78度左右。
性质
二氧化碳是看不到的,其实那也不是(二氧化碳)烟,是(水)雾,二氧化碳由固体变成气体时吸收大量的热,使周围空气的温度降的很快,空气温度降了,它对水蒸气的溶解度变小,水蒸气发生液化反应,放出热量,就变成了小液滴,就是雾了。这个和夏天冰棍冒“白雾”是一个意思,都是小水滴,而不是气态的其他物质。即我们看到的是白雾而不是白烟。
干冰(固态CO2)与乙醇混合使用可以到-72℃。
干冰是固态的二氧化碳,在6250.5498千帕压力下,把二氧化碳冷凝成无色的液体,再在低压下迅速凝固而得到。
水可冷却到室温,室温以下用冰或冰水混合物。食盐和碎冰(1∶3)使用于-5~-18℃,最低-21℃;冰和CaCl2·6H2O(7~8∶10)使用于-20~-40℃;干冰(固态CO2)与乙醇混合使用到-72℃;干冰与乙醚、丙酮或氯仿混合可达-77℃。
干冰可用于食品制药行业:
可以成功去除烤箱中烘烤的残渣、胶状物质和油污以及未烘烤前的生鲜制品混合物。有效清结烤箱、混合搅拌设备、输送带、模制品、包装设备、炉架、炉盘、容器、辊轴、冷冻机内壁、饼干炉条等设备。
干冰清洗的益处:排除有害化学药剂的使用,避免生产设备接触有害化学物和产生第二次垃圾;抑制或除掉沙门氏菌、利斯特菌等细菌,更彻底的消毒、洁净;排除水刀清洗对电子设备的损伤;最小程度的设备分解;降低停工时间。
简单点说,二者制冷原理的不同就在于所进行的物态变化不同,前者是升华,后者是蒸发。
乙醇是一种有机物,俗称酒精,结构简式CH₃CH₂OH或C₂H₅OH,化学分子式C₂H₆O,相对分子质量为46,是最常见的一元醇。
乙醇在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,低毒性,不可直接饮用;具有特殊香味,并略带刺激;微甘,并伴有刺激的辛辣滋味。
水的凝固点为0℃,把干冰置于水中,由于干冰气化吸收大量的热,使其周围的水很快凝固成冰块,将块状干冰的四周和下表面包裹起来并浮出水面(干冰的比重比水大得不多,冰块会像小船一样把干冰轻易地托起),这样块状干冰只有上表面与空气接触,其余表面都与液态水隔绝,而空气和冰(固态水)都是热的不良导体,所以干冰气化速度就大大减慢.
这大概就是干冰在酒精中气化得比水中快的原因所在.
我以前做有机合成实验时,经常会大量使用干冰来控制反应温度,一般图省事都不用冰盐浴,而用干冰-酒精浴或者干冰-丙酮浴,用剩下的块状干冰不多的话,就倒入水槽中的,制造出很多“冰包干冰”,
2、 用升华过程来产生低温:固态二氧化碳(干冰):-78.9℃固态二氧化碳+乙醇:-72℃;固态二氧化碳+乙醚、氯仿或丙酮:-77℃。由于固态二氧化碳的导热能力很差,应将它混合在一种适当的液体中使用,譬如丙酮、酒精等。三氯乙烯特别合适,因为固体二氧化碳能漂浮在三氯乙烯面上,因此混合物就不会发泡沫而溢出。但用丙酮做溶剂和干冰混合,干冰溶解快,是比较常用的方法。
3、 利用蒸发过程产生低温:在实际应用中液氮有一定的优点,它是一种无色、无臭、无味的液体,微溶于水,对热电传导不良,稍轻于水,不产生有毒或刺激性气体。同时不燃烧亦不自炸,与钠、钙或镁结合,形成氮化物(Nitrides),最冷点为-196℃。因此采用液氮有很多优点:①、在大气压下沸点较低(-196℃),如果配合适当的调节控制系统可获得在零下37~196℃之间的任意一个温度。②、生产成本低,来源容易。③、安全可靠。其实,上面的方法虽然方便,但耗费颇多,温度不稳定,如常时间保持低温不易。现在一般试验室中常利用低温仪器来制冷。现在市面上有许多实验用低温装置,控制温度可以随意调节。主要有两大类:一种是压缩机原理,我们生活中所用的冰箱,冰柜等就是基于这类原理。缺点是体积大,制冷降温慢,噪音大,制冷最低温度一般在-50℃以上。另一种是元器件的水循环制冷。这类仪器体积小,制冷迅速。制冷温度可以达到-60℃以下,制冷过程中不产生噪音。缺点是用水循环制冷,水量用量大。现在这两种制冷仪器市场上都有,但相比来说,还是第二种用的较方便。
1>电冰箱或冰柜,好的制冷机零下10度都是可能的;
2>液氮,可到零下一百度以下,即100 K;
3>液氦,我实践过1.5 K,利用液氦蒸发冷却的原理,不过使用它一定要注意安全,通风最重要,千万不能让He不可控的挥发;
4>极低的温度,比如1 mK,理论上使用稀磁制冷技术,没用过。