低溫實(shí)驗室我們已經(jīng)很熟悉了,尤其在這炎熱的夏天,聽(tīng)到這低溫二字都會(huì )感覺(jué)到一絲涼意,那低溫到底在實(shí)驗室里面是如何被人為的制造出來(lái)的呢?下面我們就這對制冷的五種方法一一介紹:
1:利用冰在溶解過(guò)程中的冷凍混合物(冰鹽冷劑)產(chǎn)生低溫:
碎冰:0~-5℃;
3份冰+1份食鹽:-15~-18℃;
3份冰+3份結晶氯化鈣(CaCl2•6H2O):-40℃;
3、4份冰+5份結晶氯化鈣:-40℃~-50℃;
無(wú)論用哪一種冷凍混合物,先決條件是須將冰和鹽很好地粉碎,并且要混合均勻.用兩種冷凍混合物時(shí),須先將CaCl2•6H2O在冰箱中冷卻,才能達到上述溫度。
2:用升華過(guò)程來(lái)產(chǎn)生低溫:
固態(tài)二氧化碳(干冰):-78.9℃;
固態(tài)二氧化碳+乙醇:-72℃;
固態(tài)二氧化碳+**、氯仿或丙酮:-77℃。
由于固態(tài)二氧化碳的導熱能力很差,應將它混合在一種適當的液體中使用,譬如丙酮、酒精等...三氯乙烯特別合適.因為固體二氧化碳能漂浮在三氯乙烯面上.因此混合物就不會(huì )發(fā)泡沫而溢出。
但用丙酮做溶劑和干冰混合,干冰溶解快,是比較常用的方法。
3:利用蒸發(fā)過(guò)程產(chǎn)生低溫:
在實(shí)際應用中液氮有一定的優(yōu)點(diǎn),它是一種無(wú)色\無(wú)臭\無(wú)味的液體,微溶于水,對熱電傳導不良,稍輕于水,并不產(chǎn)生有毒或刺激性氣體,同時(shí)不燃燒亦不自炸,與鈉、鈣或鎂結合,形成氮化物(Nitrides),最冷點(diǎn)為-196℃。因此采用液氮有很多優(yōu)點(diǎn):
①、在大氣壓下沸點(diǎn)較低(-196℃),如果配合適當的調節控制系統可獲得在零下37~196℃之間的任意一個(gè)溫度。
②、生產(chǎn)成本低,來(lái)源容易。
③、安全可靠。
4:壓縮機原理;我們生活中所用的冰箱,冰柜等就是基于這類(lèi)原理。缺點(diǎn)是體積大,制冷降溫慢,噪音大,制冷最低溫度一般在-50℃以上.
5:元器件的水循環(huán)制冷;這類(lèi)儀器體積小,制冷迅速。制冷溫度可以達到-60℃以下,制冷過(guò)程中不產(chǎn)生噪音。缺點(diǎn)是用水循環(huán)制冷,水量用量大。
以上即為我們低溫實(shí)驗室制冷的五種辦法,但實(shí)際低溫實(shí)驗室里面最常見(jiàn)的是4和5兩種辦法,但大家不要有太多的局限性,各種辦法都是根據實(shí)際情況靈活運用的,尤其我們在DIY一些低溫實(shí)驗室的時(shí)候,各種辦法都是可能運用的上的。
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