Hệ thống làm lạnh

**tigerchem** · 10-07-2008

Hi,
Hiện tại mình đang muốn thực hiện 1 loạt phản ứng trong điều kiện từ 0-5oC, thời gian trung bình từ 3-4h 1 phản ứng . Về nguyên tắc thì dùng nước đá và muối ăn (Hỗn hợp sinh hàn) để làm lạnh, nhưng với một loạt nhiều phản ứng và thời gian thực hiện phản ứng khá lâu nên sẽ tốn nhiều đá và muối, cũng không khả thi lắm nên mình muốn hỏi 1 sơ đồ, thiết bị hay 1 máy có khả năng làm lạnh , duy trì nhiệt độ 0-5oC cho hệ thống phản ứng (1 bath ở ngoài đựng nước, nước này được làm lạnh nhờ máy hay thiết bị và nước này duy trì nhiệt độ 0-5oC cho hệ thống phản ứng). Mình đang nghĩ tới hệ thống làm lạnh dùng trong máy cô quay nhưng không biết khả thi không? (về mặt giá thành) .
Mong các thầy cô, anh chị và các bạn có kinh nghiệm giúp đỡ .
Em xin cám ơn rất nhiều .
Thân!

**chocolatenoir** · 10-07-2008

Bài toán của bạn chưa rõ lắm vì chưa biết cách bố trí thí nghiệm của bạn thế nào, có bị mất nhiệt nhanh không. Nhiệt độ trên 0oC thì không nhất thiết phải dùng muối. Nếu vấn đề chỉ là muốn tự động hóa để đỡ mất thời gian canh chừng thí nghiệm thì mình thử đề xuất đại 1 cách như sau:

Bạn có thể sử dụng 1 hệ thống bơm công suất nhỏ chuyên sử dụng cho hồ cá (100.00VND). Phía ngoài là bể chứa nước có thể tích càng lớn càng tốt so với thể tích nứớc làm lạnh đi qua hệ chứa đá cục loại lớn. Càng tốt nếu cả hệ phản ứng và bể nước này được cách nhiệt bằng mút xốp. Đo chỉnh nhiệt độ đều từ bên ngoài.

Trường hợp cần đun nấu và kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ thì tốt nhất là bạn mua loại bình điều nhiệt nước chuyên dụng (hay có ở các PTN polymer). Tuyt nhiên chi phí lớn và chỉ khả thi nếu loại phản ứng của bạn sẽ tiến hành lâu dài vì thời gian chờ mua cũng lâu.

Có gì bạn trao đổi lại nhé !!!

**Teppi** · 10-08-2008

Vấn đề ở đây là không gian quan sát trong thiết kế hệ thống làm lạnh. Nếu theo như cách để trực tiếp bình cầu vào trong bể đá thì sẽ rất khó quan sát phản ứng trong bình và cũng khó thao tác trong tháo dỡ bình cầu. Ngoài ra nó cũng có nguy cơ nước đá chèn ép không đều gây vỡ bình cầu.

Mình đã có lắp đặt một hệ thống làm lạnh với nguyên tắc gần như choclaternoir nói. Có thể dùng cho nhiệt độ 0 -100. Các option có thể thay đổi được để đạt được các chế độ điều nhiệt như ý. Tổng giá thành không vượt quá 2 triệu.

Bạn có thể gửi tôi email để gửi bạn bản vẽ. Hiên tôi không thể gửi bạn thông tin này từ chổ làm. Thân,

**tigerchem** · 10-08-2008

Đây là hệ thống của em, tiến hành nhiều phản ứng, cả hữu cơ và vô cơ, nhưng nhìn chung phản ứng đòi hỏi tiến hành nhiệt độ từ 0-5oC, mỗi phản ứng khoảng 2-3 giờ, toàn bộ đặt trong tủ hút, để hở thông với khí trời . Theo tính toán của em thì với bình khoảng 250 mL thì dùng bath khoảng 500 mL, đổ toàn bộ nước đá và muối vào, tỉ lệ 1:3 (1 đá 3 muối) sau khoảng 1 giờ thì toàn bộ nước tan, tắt máy cá từ, đổ nước đi và thêm đá mới vào, phải ngồi canh để lau khô nước đá tan chảy ra không làm ướt máy cá từ .
Do những bất tiện đó nên em mới nghĩ đến 1 hệ thống làm lạnh tự động, và em thấy với hệ thống cô quay thì có 1 máy bơm và làm lạnh nước tự động, nhưng em chưa có dịp nhìn kĩ cái máy đó lắm, search trên mạng thì có lẽ đó là máy làm lạnh đứng, khoảng 15 triệu 1 máy .
@anh choclatenoir: Hệ thống của anh thì em hiểu nhưng chưa rõ lắm . Nếu được mong anh nói rõ thêm về 2 hệ thống mà anh đề cập . Em xin cám ơn anh .
@anh Teppi: mail của em là homnhat@yahoo.com, rất cám ơn anh đã gửi bản vẽ cho em .

ngoctukhtn · 10-08-2008

Phản ứng của bạn thực hiện ở nhiệt độ từ 0-5C thì đâu cần dùng hỗn hợp đá muối. Về nguyên tắc, hỗn hợp cryohydrate (1 ice: 3 salt) có nhiệt độ -21C nhưng theo kinh nghiệm mình làm thì thường nhiệt độ dao động -1OC đến -15C vì hấp thu nhiệt từ môi trường bên ngoài khá nhanh vì nhiệt độ chênh lệch lớn.

Phản ứng chỉ tiến hành trong khoảng 2-3 giờ thì dùng hệ nước đá thường là được, cách khoảng thời gian thì thêm đá lại là xong. Máy khuấy từ thường cũng cách điện tốt nên nước có chảy ra một xíu thì lau đi thôi, không việc gì hết.

Hệ thống mà anh chocolatenoir nói cũng giống như bơm hoàn lưu nước đá lạnh vào bể chứa. Để tốt hơn thì cần có một sensor đo nhiệt độ và một công tắc điều chỉnh tốc độ quay của máy bơm để điều chỉnh dòng chảy(giống như cái quạt trần ấy). Nếu biết làm thì mình nghĩ tự lắp cũng được, còn nếu không thì ráng ngồi quan sát phản ứng trong 3 tiếng, điều này thì cũng bình thường đối với người làm Hóa thôi.

**Teppi** · 10-09-2008

Hi tigerchem,

Bạn có thể tham khảo hệ thống như sau:

Để tránh nước đá tan làm tăng lượng nước trong hệ hoặc nó làm máy bơm dễ hư, bạn chứa nước pha muối trong chai nước suối hoặc bịch nylon rồi bỏ tủ đá để đông. Chai nào hay bịch nào tan thì ta thay từ từ.

Cách bố trí chai /bịch đá trong can là tùy theo mỗi người sao cho dễ lấy, để thay và không làm bể chai.

Can có thể thay bằng bình đưng nước tinh khiết có vòi. Bình được cắt bỏ phần đầu.

Nước được làm lạnh sẽ được bơm chảy qua các chai/bịch rồi chảy ra theo ống cấp.

Lưu ý khoảng cách ống hút và ống cấp cũng như ống đẩy và ống cấp phải đặt theo sao cho có khoảng cách lớn nhất. ( theo đường chéo hình chữ nhật).

**chocolatenoir** · 10-09-2008

Mình không có ý định spam nhưng mình nghĩ những bài viết với hình ảnh rõ ràng như của teppi là những bài viết thực sự hay và giúp tăng rất nhiều chất lượng của chemvn. Cám ơn bạn.

Mình chỉ có 2 ý kiến nhỏ góp thêm:
+ Bạn có thể dùng bath bằng nhựa PE có bán trên thị trường (đựng thức ăn...) cho rẻ. Nếu yêu cầu cao về độ trong suốt thì có thể xem thử dùng bể mica (plexiglas) thay cho bể thủy tinh dễ vỡ
+ Các ống PVC bền và dễ bắt chặt trên giá đỡ, có sẵn tại các cửa hàng ống nước nhưng hơi thiếu mềm dẻo, mình nghĩ tùy trường hợp nếu cần có thể dùng các ống nước bằng nhựa PE mềm cơ động hơn. Đường kính ống và công suất bơm tùy các bạn lựa chọn. Ngoài ra với ống nhựa mềm có thể dùng kẹp thay cho van khóa như trường hợp ống PVC.