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进行室温下反应

Overview

资料来源: 实验室的博士达纳拉什-的威廉与玛丽学院

通过示范: 马特 · 史密斯

当新债券在化学反应过程中形成的时它需要涉及的物种 (原子或分子) 能在很近的地方,过来撞到另一个。这些物种之间碰撞是更加频繁和有效速度越高这些分子正。一个广泛使用的法则,它扎根在阿伦尼乌斯方程1,国家提高温度 10 K 将大约增加一倍率的一种反应,和提高温度 20 K 将翻两番的速度:

(1)Equation 1

方程 (1) 经常发现在其对数的形式:

(2)Equation 2

在哪里k是化学反应的速率、 A是频率因子 (有关分子的碰撞频率)、 E是所需的反应的活化能, R为理想气体常数,而T是的温度的反应发生。

因此,较高的温度意味着反应完成得更快。尽管如此,在某些情况下是需要进行反应在低温下,尽管对反应速率的降低影响。几个场景这方面详细阐述了下文进一步。

它有用运行室温下的反应时,化学家使用冷却浴保持一定的温度或温度范围。通过放置烧瓶内适当的冷却浴到所需温度反应冷却。试剂在反应中的不会直接接触冷却浴中的化学物质。冷却浴可能包含单一的低温 (冷却) 组件 (如冰、 干冰或液态氮),或可能具有某些溶剂和/或添加剂盐的低温组件的混合物。溶剂的目的是有效地转移到烧瓶,冷却介质温度和添加剂的目的是降低 (或降低) 冰点的混合物。(请注意,有可能为一种物质是一种溶剂和添加剂)。

Procedure

冷浴设置

适用于一般的设置,如下所述准备选择冷却浴和烧瓶沉浸在浴 (图 1)。不要所有的方式,填补浴船只,但留有足够空间,以便反应瓶浸泡。

注: 如果反应是水分敏感,要非常小心,当添加试剂瓶或任何其他部分的装置 (例如下降漏斗)。如果玻璃器皿沉浸在冷却浴生成开放,则,然后室温空气迅速内流,并进行中的水分。

Figure 1

图 1。在三颈圆底烧瓶与下降漏斗,温度计在惰性气氛下的冷却浴设置的示例。

1.使冰水浴

  1. 加冰水冷浴,权衡和选择在浴容器添加适量的冰。杜瓦是有用但不是必要。该船可塑料、 橡胶 (例如一桶),或玻璃 (例如

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Application and Summary

何时是有用,在低温下运行的反应?

为了回答这个问题让我们调查四个不同的应用程序:

应用程序 1。有时反应太严厉和放热反应,反应混合物必须冷却以防止溢出和压力增大气体发展。高放热反应也能成为安全隐患,如反应混合物可以迅速沸腾 (许多有机溶剂通常有低沸点) 和喷出。这很常见的应用是淬火或工作上步在最初进行反应在无...

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References
  1. Gordon, A. J., Ford, R. A. The Chemist's Companion - A Handbook of Practical Data, Techniques, and References. Chapter 11 (1973) ISBN: 978-0-471-31590-2.
  2. Rondeau, R. E. Slush baths. J. Chem. Eng. Data. 11, 124 (1966)
Tags
Reactions Below Room TemperatureCooling BathCryogenic ComponentsTemperature RangeChemical ReactionCollision Of SpeciesInternal EnergyReaction RateSafety HazardEconomic Benefit

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Overview

0:55

Principles of Reactions Below Room Temperature

2:20

Ice-Water Baths

3:42

Dry-Ice Baths

5:16

Liquid Nitrogen Baths

6:39

Applications

8:47

Summary

此集合中的视频:

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