Tubo refrigerante (química)

Dos tipos diferentes de tubo refrigerante o condensador se muestran en la figura: un condensador Vigreux se emplea como columna de fraccionamiento a la izquierda, y un condensador Liebig enfría los vapores para convertirlos en líquido, a la derecha.

Un tubo refrigerante o condensador es un aparato de laboratorio, construido en vidrio, que se usa para condensar los vapores que se desprenden del matraz de destilación, por medio de un líquido refrigerante que circula por éste, usualmente agua.[1]

Estructura

Consta de dos tubos cilíndricos concéntricos. Por el tubo interior circulan los vapores que serán condensados. Por el tubo exterior circula el líquido de refrigeración.

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. Varios condensadores múltiples pueden ser conectados en serie.

El líquido refrigerante tiene que estar constantemente circulando 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:

y cada uno de estos términos sigue la definición

donde Q= calor intercambiado; m = masa; ce= calor específico; tf = temperatura final; ti= temperatura inicial.

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