Refrigeranti per la condensazione tramite fluido refrigerante

I refrigeranti, definiti anche come tubi refrigeranti, sono delle apparecchiature utilizzate in chimica durante il processo della distillazione. Essi hanno il compito di condensare una sostanza o una miscela tramite una diminuzione della temperatura. I refrigeranti trovano applicazione in numerosi campi, vengono utilizzati in ambito industriale, nella termoregolazione industriale, in campo domestico, per esempio nei congelatori, e in chimica da laboratorio.

Struttura

Per quanto riguarda la chimica da laboratorio, i refrigeranti consistono in tubi di vetro, caratterizzati al loro interno da due o più sezioni separate ed indipendenti.
La caratteristica composizione dei refrigeranti permette l’inserimento di un fluido refrigerante all'interno dell’apparecchio, in una delle sezioni indipendenti. Questa, separata dalla sostanza che si vuole raffreddare attraverso le pareti di vetro, agirà da scambiatore termico sottraendo calore latente dalla sostanza.  Un’ulteriore caratteristica dei refrigeranti sono due piccoli tubi laterali, che si possono trovare sui lati opposti o sullo stesso lato dell’apparecchio. Essi fungono da ingresso e sbocco del liquido refrigerante.

Refrigeranti di Liebig

Il modello refrigerante di Liebig è caratterizzato da una struttura verticale e due tubi coassiali in vetro. Entrambi i tubi sono forniti di ingresso e sbocco per il liquido al proprio interno. Uno contiene la sostanza da raffreddare e condensare, mentre l’altro il liquido refrigerante.

Refrigeranti di Claisen

Anche definito “tubo di Claisen”, questo particolare modello di refrigerante è dotato di due innesti “maschi” e due innesti “femmine”. Uno dei due innesti maschio è collegato al recipiente di distillazione o alla colonna di rettifica che parte da esso, mentre l’altro consiste in un innesto diagonale che si collega alla sezione di condensazione. I due innesti femmina sono invece posti nella parte superiore dell’apparecchio. Uno è generalmente chiuso, e può eventualmente essere utilizzato per l’ingresso di un ulteriore refrigerante. L’altro consiste nella continuazione del gomito per l’alloggiamento del termometro.
La particolare struttura del refrigeratore di Claisen permette una migliore misurazione della temperatura. Esso infatti evita che le gocce condensate sul bulbo influiscano su di essa.

Refrigeranti di Allihn

I refrigeranti di Allihn consistono in un lungo tubo in vetro con una struttura incamiciata per il fluido condensatore, generalmente acqua. La caratteristica che contraddistingue questo modello di refrigerante agli altri è una serie di bulbi nella struttura del liquido da raffreddare. Questa particolarità permette al refrigerante di Allihn di incrementare la superficie su cui il materiale al suo interno può condensare.

Refrigeranti di Davies

Questo modello di refrigerante è simile a quello di Liebig, ma con tre tubi di vetro concentrici invece che due. Il fluido refrigerante circola sia nella camicia esterna, che nel tubo più interno dell’apparecchio. Questo permette al refrigerante di Davies di godere di una maggiore superficie in contatto con il liquido refrigerante. Di conseguenza, il processo di condensazione è minore rispetto al modello di Liebig.

Altri modelli

Esistono anche ulteriori modelli di refrigeranti. Quello di Friedrichs è caratterizzato da un tubo capillare per il fluido refrigerate. Questo si estende secondo una larga spirale lungo le pareti dell’apparecchio. Il refrigerante di Dimroth contiene invece due spirali per il fluido condensatore, che ha entrambi l’ingresso e lo sbocco nella sezione superiore dell’apparecchio. I vapori passano per la giacca esterna del refrigerante dalla parte inferiore a quella superiore.