LIQUIDE DE REFROIDISSEMENT ROSAIRE: À QUOI ÇA SERT ET À UTILISER - CHIMIE - 2024

Le chapelet réfrigérant est un matériau conçu par Felix Allihn, contenant une série de bulles afin d'augmenter la surface en contact avec l'eau s'écoulant à travers la chambre externe. Ainsi, le transfert de chaleur de l'intérieur des bulles vers l'eau est augmenté, assurant une condensation efficace des vapeurs de solvant.

L'apparence du liquide de refroidissement, due à la présence de bulles, a suggéré les noms de chapelet ou de boule de refroidissement. Il est également appelé réfrigérant d'Allihn.

Source: Quantockgoblin via Wikipedia

Allihn a conçu son liquide de refroidissement comme une réponse à un problème de liquide de refroidissement de type Liebig à paroi droite. Ce réfrigérant ou condenseur n'était pas efficace dans les solvants à bas point d'ébullition, tels que l'éther. La solution d'Allihn était simple: augmenter la surface interne, par la présence dans le tube interne d'une série de bulles.

Les deux réfrigérants les plus couramment utilisés dans les appareils à reflux sont le réfrigérant rosaire et le réfrigérant à serpentin, également appelé réfrigérant Graham.

Bien que le liquide de refroidissement pour chapelet soit généralement utilisé, avec des solvants à point d'ébullition très bas, il est pratique d'utiliser des liquides de refroidissement pour serpentin car ils fournissent un refroidissement plus efficace. C'est le cas de l'éther diéthylique, avec un point d'ébullition de 35 ° C, et du pentane (35-36 ° C).

À quoi sert le liquide de refroidissement Rosary?

Source: By GYassineMrabetTalk✉ Le code source de ce SVG est valide.Cette image vectorielle a été créée avec Inkscape., de Wikimedia Commons Le liquide de refroidissement Rosary est principalement utilisé dans la méthode du reflux. La plupart des réactions qui nécessitent un chauffage sont effectuées au reflux. Cela consiste à chauffer un solvant dans un ballon avec les réactifs qui participent à une réaction.

L'embouchure du flacon, généralement en verre dépoli, s'insère dans l'une des embouchures du réfrigérant. L'assemblage est fait de telle manière que le liquide de refroidissement soit vertical (image du haut).

Il est recommandé que l'eau pénètre dans la partie externe du liquide de refroidissement par un tuyau en caoutchouc ou en plastique, connecté à sa partie inférieure. L'eau traverse toute la partie qui entoure l'intérieur du liquide de refroidissement et sort par sa partie supérieure, assurant un meilleur transfert de chaleur vers l'eau.

Le chauffage du ballon avec le solvant et les réactifs se fait à l'aide d'une plaque chauffante ou d'une couverture dans le même but. Ces appareils ont un mécanisme pour réguler la quantité de chaleur qu'ils fournissent.

Début de l'échauffement

Au fur et à mesure que le solvant se réchauffe, de la vapeur commence à se former, qui monte au sommet du ballon chauffant jusqu'à ce qu'elle atteigne le réfrigérant.

Lors de son déplacement dans le réfrigérant, la vapeur de solvant entre en contact avec les parois internes du réfrigérant, commençant sa condensation.

Condensation

La condensation est due au fait que la paroi interne du condenseur sous forme de bulles est en contact avec l'eau en circulation dans la chambre de réfrigérant externe.

L'eau empêche la température de la paroi interne d'augmenter, la maintenant constante et permettant ainsi à la température de la vapeur entrant à travers le réfrigérant de diminuer.

Lorsque la vapeur de solvant se condense et retourne à son état liquide, les gouttelettes de solvant glissent du réfrigérant dans le ballon chauffant.

Cette procédure minimise la perte de solvant due aux fuites à l'état gazeux. De plus, il s'agit de s'assurer que la réaction qui se produit dans le ballon est à volume constant.

Réactions à des températures ambiantes plus élevées

Le réfrigérant rosario est recommandé dans les réactions qui se produisent à une température supérieure à la température ambiante, car dans ces conditions, un volume important de solvant serait perdu s'il n'y avait pas de condensation adéquate de ses vapeurs.

En refroidissant en continu la vapeur de solvant renvoyée dans le ballon sous forme de liquide, le procédé au reflux permet le chauffage du milieu réactionnel chimique pendant une longue période, augmentant ainsi l'efficacité de la réaction chimique.

De nombreux composés organiques ont des points d'ébullition bas, ils ne leur permettent donc pas d'être soumis à des températures élevées, car ils s'évaporeraient. Si un réfrigérant n'était pas utilisé, la réaction ne se déroulerait pas complètement.

Le reflux permet d'augmenter la température de réaction comme cela se fait en synthèse organique, favorisant l'augmentation de la vitesse de réaction.

Fluides frigorigènes

En plus de l'eau, d'autres fluides sont utilisés dans les condenseurs ou les réfrigérants; comme l'éthanol réfrigéré, qui peut être refroidi par thermostat.

L'utilisation de liquides autres que l'eau permet au liquide de refroidissement de se refroidir à une température inférieure à 0 ° C. Cela permet l'utilisation de solvants tels que l'éther diméthylique, avec un point d'ébullition de -23,6 ° C.

Le réfrigérant chapelet est principalement utilisé au reflux, favorisant la performance des réactions nécessitant un chauffage. Mais le même appareil peut être utilisé dans des processus de distillation simples.

Applications

Distillation

La distillation est le processus utilisé pour séparer un liquide pur d'un mélange de liquides avec différents points d'ébullition. Par exemple, la distillation est souvent utilisée pour séparer l'éthanol de l'eau.

Différents liquides ont des forces de cohésion différentes. Par conséquent, ils ont des pressions de vapeur différentes et bouillent à des températures différentes. Les composants d'un mélange liquide peuvent être séparés par distillation si leurs points d'ébullition sont suffisamment différents.

Les vapeurs liquides, produit de chauffage, se condensent dans le réfrigérant et sont collectées. Tout d'abord, le liquide avec un point d'ébullition inférieur bout, une fois que le liquide purifié a été condensé et collecté, la température de distillation est progressivement augmentée et les composants liquides du mélange sont collectés.

Reflux

L'utilisation de la méthode du reflux a été utilisée dans l'isolement de substances, par exemple: en utilisant la technique d'extraction solide-liquide, il a été possible d'obtenir les principes actifs à partir de tissus végétaux.

Le solvant est chauffé au reflux et lors de la condensation tombe sur une cartouche poreuse contenant l'échantillon traité. Au fur et à mesure de l'évaporation, le solvant s'accumule avec les composants du tissu végétal à purifier.

Spécifique

-L'extraction directe par reflux a été utilisée dans l'extraction des acides gras. On utilise de l'éthanol et 30 g de l'analyte, le solvant étant chauffé dans un ballon. Le reflux est effectué pendant 45 minutes pour extraire les acides gras. Le rendement était de 37,34%.

-Dans la synthèse d'esters simples tels que l'acétate d'éthyle, combinant reflux, distillation simple et distillation avec rectification.

-Le liquide de refroidissement pour chapelet a été utilisé dans la réaction d'incorporation de brome aux alcènes dans l'eau bouillante. Cependant, il y a eu une perte de Br dans cette réaction.

Références

1. Quiored. (sf). Reflux, distillation simple et distillation de rectification: Synthèse d'acétate d'éthyle.. Récupéré de: ugr.es
2. Wikipédia. (2018). Condenseur (laboratoire). Récupéré de: en.wikipedia.org
3. La société scientifique. (2018). Condenseur Allihn, 24/40, 300 mm. Récupéré de: sciencecompany.com
4. Sella A. (28 avril 2010). Kit classique: condenseur Allihn. La Société royale de chimie. Récupéré de: chemistryworld.com
5. Merriam Webster. (2018). Condenseur Allihn. Récupéré de: merriam-webster.com