|
2.3. Chladenie |
1. Chladenie kvapalín a tuhých látok
Spôsob chladenia kvapalín a tuhých látok a ich zmesí závisí od objemu chladenej zmesi, od množstva tepla, ktoré sa musí
chladením odčerpať, od času, po ktorý má chladenie trvať, a od vyžadovanej konečnej teploty.
a) chladenie na teplotu 20 °C až 80 °C:
- vzhľadom na veľkú tepelnú kapacitu, lacnosť a dostupnosť sa najčastejšie používa voda vo forme vodného kúpeľa, v ktorom
sa ustavične vymieňa ohrievaná voda za studenú. Ak to nestačí na odvádzanie tepla alebo ak je chladenie nárazovité,
prípadne ak je teplotný spád medzi kúpeľom a stenou ochladzovanej sklenej nádoby taký veľký, že hrozí nebezpečenstvo
jej puknutia, používajú sa na chladenie chladiace špirály vnútri nádoby. Špirály sú zhotovené zo skla alebo z kovu.
b) chladenie na teplotu 0 °C až 20 °C:
- pri chladení na tieto teploty sa používajú ľad alebo iné chladiace zmesi. Ľad má vysoké skupenské teplo topenia (
3,34.105 J kg-1),
a preto je výborným chladiacim prostriedkom. Nádobu, ktorá sa má chladiť, dávame do väčšej nádoby a obložíme ju jemne rozdrveným ľadom.
c) chladenie na teplotu 0° C až -30° C:
- sa používajú rozličné chladiace zmesi, ktoré si pripravujeme zmiešaním jemne drveného ľadu alebo snehu s anorganickými soľami
alebo kyselinami.
d) chladenie na veľmi nízke teploty:
- na dosiahnutie intenzívneho chladiaceho účinku sú vhodné tuhý oxid uhličitý, kvapalné plyny (vzduch a dusík).
Tuhý oxid uhličitý, suchý ľad, sublimuje pri atmosférickom tlaku pri teplote -79 °C. Pri sublimácii odníma teplo
svojmu okoliu, a tým ho ochladzuje. No suchý ľad je zlým vodičom tepla a je obťažné dosiahnuť jeho dokonalý styk so stenou nádoby.
Suchý ľad sa používa pri chladení v kúpeľoch s organickými kvapalinami.
Chladenie na ešte hlbšie teploty sa dosahuje skvapalneným vzduchom (-196 °C) alebo dusíkom (-183 °C).
2. Chladenie plynov a pár
Plyny a pary sa môžu chladiť vzduchom, prúdiacou vodou alebo soľankou. Pary nízkovriacich kvapalín sa paria zmesou
tuhého oxidu uhličitého s organickými kvapalinami alebo kvapalným dusíkom. Druh chladiaceho média sa volí podľa
predpokladanej teploty pár, aby pri príliš veľkom teplotnom spáde, prípadne nepukol sklený chladič.