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qingyang3728

木虫 (著名写手)

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[交流] 实验室制造低温的方法

实验室低温制备有两种方法。一种是物理化学方法：

1、利用冰在溶解过程中的冷冻混合物（冰盐冷剂）产生低温：
碎冰： 0~ -5℃；
3份冰+1份食盐：-15~-18℃；
3份冰+3份结晶氯化钙（CaCl2•6H2O）：-40℃；
3、 4份冰+5份结晶氯化钙：-40℃~-50℃；
无论用哪一种冷冻混合物，先决条件是须将冰和盐很好地粉碎，而且要混合均匀。用两种冷冻混合物时，须先将CaCl2•6H2O在冰箱中冷却，才能达到上述温度。

2、用升华过程来产生低温：
固态二氧化碳（干冰）：-78.9℃;
固态二氧化碳+乙醇：-72℃；
固态二氧化碳+乙醚、氯仿或丙酮：-77℃。
由于固态二氧化碳的导热能力很差，应将它混合在一种适当的液体中使用，譬如丙酮、酒精等。三氯乙烯特别合适，因为固体二氧化碳能漂浮在三氯乙烯面上，因此混合物就不会发泡沫而溢出。
但用丙酮做溶剂和干冰混合，干冰溶解快，是比较常用的方法。

3、利用蒸发过程产生低温：
在实际应用中液氮有一定的优点，它是一种无色、无臭、无味的液体，微溶于水，对热电传导不良，稍轻于水，不产生有毒或刺激性气体。同时不燃烧亦不自炸，与钠、钙或镁结合，形成氮化物（Nitrides），最冷点为-196℃。因此采用液氮有很多优点：①、在大气压下沸点较低（-196℃），如果配合适当的调节控制系统可获得在零下37~196℃之间的任意一个温度。②、生产成本低，来源容易。③、安全可靠。

其实，上面的方法虽然方便，但耗费颇多，温度不稳定，如常时间保持低温不易。现在一般试验室中常利用低温仪器来制冷。
现在市面上有许多实验用低温装置，控制温度可以随意调节。主要有两大类：一种是压缩机原理，我们生活中所用的冰箱，冰柜等就是基于这类原理。缺点是体积大，制冷降温慢，噪音大，制冷最低温度一般在－50℃以上。另一种是元器件的水循环制冷。这类仪器体积小，制冷迅速。制冷温度可以达到－60℃以下，制冷过程中不产生噪音。缺点是用水循环制冷，水量用量大。现在这两种制冷仪器市场上都有，但相比来说，还是第二种用的较方便。我们实验室现在就有两台，一台可以制冷至－20℃，另一台可以制冷至－60℃以下，有了它们什么低温反应都可以了。

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