Tubo refrigerante (química)

Consta de dos tubos cilíndricos. Los extremos del tubo de cristal interior están generalmente provistos de juntas de vidrio esmerilado, para que puedan ajustarse fácilmente con otros artículos de vidrio. El extremo superior se puede dejar abierto a la atmósfera, o ventilados a través de un burbujeador, o un tubo de secado para evitar la entrada de agua u oxígeno. El tubo de vidrio exterior por lo general tiene dos conexiones donde se ajustan mangueras de neopreno o caucho, de entrada y salida del líquido refrigerante (generalmente agua del grifo o agua enfriada con una mezcla anticongelante) que pasa a través de él. Para una máxima eficiencia, y para mantener un gradiente térmico suave y dirigido correctamente que minimice el riesgo de choque térmico del tubo de vidrio interior, el líquido refrigerante por lo general (aunque no necesariamente; ver "condensador Allihn" más abajo) entra a través de la conexión inferior, y sale por la conexión superior. El mantenimiento de un gradiente térmico correcto (es decir, la entrada del refrigerante por el punto más frío) es el factor crítico. Se pueden conectar en serie varios condensadores múltiples.

El líquido refrigerante, por lo general agua, tiene que estar constantemente circulando en sentido contrario a los gases que circulan a través del condensador; para así poder tener una temperatura en la cual se pueda condensar en líquido el vapor. Normalmente, no es necesario un caudal de refrigerante elevado para mantener un correcto enfriamiento.

La ecuación que permite calcular el calor intercambiado entre el agua el vapor a condensar se da por el principio de las mezclas: ${\displaystyle Q{cedido}\ =\ -Q{ganado}}$

y cada uno de estos términos sigue la definición

${\displaystyle Q\ =\ m\cdot c_{e}\cdot (t_{f}\ -\ t_{i})}$

donde Q= calor intercambiado; m = masa; c_e= calor específico; t_f = temperatura final; t_i= temperatura inicial.

Un condensador Graham en la primera configuración se usa para prevenir que el tolueno entre en ebullición mientras está en proceso de reflujo.

Los condensadores son de uso frecuente en el reflujo, donde los vapores calientes de un disolvente líquido, que está siendo calentado en el matraz, se enfrían en el condensador y se dejan que gotee. Esto reduce la pérdida de disolvente y permite que la mezcla se caliente durante períodos prolongados.

Los condensadores se utilizan en la destilación para enfriar los vapores calientes, licuándolos en el líquido de condensación para su recogida selectiva. Por destilación fraccionada, un condensador de aire o Vigreux se utiliza generalmente para disminuir la velocidad a la que suben los vapores calientes, dando una mejor separación entre los diferentes componentes en el destilado.

Para la destilación a microescala, hay aparatos disponibles comercialmente que incluyen la vasija de calefacción y el condensador fundidos en una sola pieza. Esto reduce el volumen de retención, evitando la necesidad de juntas de vidrio esmerilado y la prevención de la contaminación por fugas de grasa y aire.

Columna Vigreux de vidrio de borosilicato con juntas de vidrio esmerilado 24/40. Los tamaños típicos son de 200 mm y 300 mm, que se refieren a la longitud de la separación efectiva o longitud de la hendidura.

Un condensador Vigreux es una modificación del condensador de aire. Por lo general se utiliza como una columna de fraccionamiento para destilación fraccionada. A diferencia de las columnas de pared recta, una columna Vigreux tiene interiormente una serie de muescas hacia abajo y que sirven para aumentar de modo importante la superficie de condensación sin aumentar la longitud del condensador. Debido a esa complejidad añadida, las columnas Vigreux también tienden a ser considerablemente más caras que los tradicionales diseños de paredes rectas. Reciben su nombre por el químico Henri Vigreux.

Aparte del agua, los condensadores pueden ser enfriados por otros fluidos refrigerantes, tales como etanol refrigerado que puede ser enfriado termostaticamente en una unidad de la bomba de reciclaje. El uso de líquidos distintos del agua permite que el condensador se enfríe por debajo de 0 °C. Esto es necesario si el líquido que se condensa hierve a una temperatura inferior a 0 °C (por ejemplo, el dimetiléter, que hierve a -23,6 °C).

También se pueden usar como refrigerante sólidos (hielo seco) o mezclas (acetona/hielo seco) que pueden ser utilizados en condensadores tipo dedo frío. Al igual que con otros refrigerantes alternativos, estos no permiten enfriar por debajo de 0 °C.

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  Uno de los tipos más simples — el condensador Liebig.
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  Las dos configuraciones del condensador Graham.
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  El condensador Dimroth.
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  El condensador Allihn.
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  El condensador Friedrich.
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  Dos condensadores Liebig y un condensador Allihn
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  El condensador Graham
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  Dedos fríos

• Condensador de dedo frío
• Condensador (transferencia de calor)