Cooling bath
ಕೂಲಿಂಗ್ ಬಾತ್ ಅಥವಾ ಐಸ್ ಬಾತ್, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಭ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ, ದ್ರವ ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 13 °C ಮತ್ತು −196 °C ನಡುವೆ. ಈ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನಗಳನ್ನು ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನಂತರ ದ್ರವಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು, ರೋಟರಿ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ದ್ರಾವಕಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಅಥವಾ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಲನ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ನೋಡಿ). ಕೂಲಿಂಗ್ ಬಾತ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ವಿಧಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆಃ (ಎ) ತಂಪಾದ ದ್ರವ (ವಿಶೇಷವಾಗಿ ದ್ರವ ಸಾರಜನಕ, ನೀರು ಅಥವಾ ಗಾಳಿ)-ಆದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಪದವು (ಬಿ) 3 ಘಟಕಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆಃ (1) ಕೂಲಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ (ಒಣ ಐಸ್ ಅಥವಾ ಐಸ್); (2) ದ್ರವ "ವಾಹಕ" (ದ್ರವ ನೀರು, ಎಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್, ಅಸಿಟೋನ್, ಇತ್ಯಾದಿ). ), ಇದು ಸ್ನಾನ ಮತ್ತು ಪಾತ್ರೆಯ ನಡುವೆ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ; (3) ಘನ/ದ್ರವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ತಗ್ಗಿಸಲು ಒಂದು ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಒಂದು ಪರಿಚಿತ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಐಸ್ ಕ್ರೀಮ್ ಅನ್ನು ಫ್ರೀಜ್ ಮಾಡಲು ಐಸ್/ರಾಕ್-ಉಪ್ಪಿನ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಉಪ್ಪನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ನೀರಿನ ಘನೀಕರಿಸುವ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಕೇವಲ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಿಂದ ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದ ಕನಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಮಿಶ್ರ-ದ್ರಾವಕ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸ್ನಾನಗಳು ದ್ರಾವಕಗಳ ಮಿಶ್ರಣವು ಬದಲಾಗುವ ಘನೀಕರಣ ಬಿಂದುಗಳೊಂದಿಗೆ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸ್ನಾನಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಈಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್ ಮತ್ತು ಎಥೆನಾಲ್ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ ಶೀತಕವನ್ನು ಇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸುಮಾರು-78 °ಸಿ ಮತ್ತು-17 °ಸಿ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಆದರೆ ಮೆಥನಾಲ್ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಮಿಶ್ರಣಗಳು-128 °ಸಿ ನಿಂದ 0 °ಸಿ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಒಣ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯು-78 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಲ್ಲಿ ಕೆಳಗಿಳಿಯುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ದ್ರವ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ತಂಪಾದ ಸ್ನಾನಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ನೀರು ಅಥವಾ ಎಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದಂತೆ, ಎಥೆನಾಲ್/ಮೆಥನಾಲ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೊಸ, ಕಡಿಮೆ ಘನೀಕರಣ ಬಿಂದುವಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಶುದ್ಧ ಮೆಥನಾಲ್ ಮತ್ತು ಎಥೆನಾಲ್ ಎರಡೂ −78 °C (ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ −98 °C ಮತ್ತು −114 °C) ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಫ್ರೀಜ್ ಆಗುವುದರಿಂದ, ಒಣ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯೊಂದಿಗೆ, ಈ ಸ್ನಾನಗೃಹಗಳು ಎಂದಿಗೂ ಘನವಾಗಿ ಫ್ರೀಜ್ ಆಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸ್ನಾನಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ದ್ರಾವಕ ಮಿಶ್ರಣಗಳು ವ್ಯಾಪಕ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಅಗತ್ಯವಿರುವ ದ್ರಾವಕಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸ್ನಾನಗೃಹಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ದ್ರಾವಕಗಳಿಗಿಂತ ಅಗ್ಗವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿಷಕಾರಿಯಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸ್ನಾನಗಳು ನೀರು ಮತ್ತು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಸ್ನಾನವು ನೀರಿನ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವು 0 °C ಆಗಿರುವುದರಿಂದ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸ್ನಾನವು 0 °C ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೋಡಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ನಂತಹ ಉಪ್ಪನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಘನೀಕರಣ-ಬಿಂದು ಕುಸಿತದ ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಮೂಲಕ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನಿಖರವಾದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಕಷ್ಟವಾದರೂ, ಉಪ್ಪಿನ ಮತ್ತು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ತೂಕದ ಅನುಪಾತವು ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆಃ-10°ಸಿ ಅನ್ನು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಹೆಮಿಹೈಡ್ರೇಟ್ನ ಮತ್ತು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ 1ಃ 2.5 ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅನುಪಾತದಿಂದ ಸಾಧಿಸಬಹುದು. - 20°ಸೆ. ಅನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಮತ್ತು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ನಡುವೆ 1:3 ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಅನುಪಾತದಿಂದ ಸಾಧಿಸಬಹುದು. - 78° ಸೆಂಟಿಗ್ರೇಡ್ನಲ್ಲಿ ಒಣ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಸ್ನಾನವು-78° ಸೆಂಟಿಗ್ರೇಡ್ನಲ್ಲಿ ಒಣ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯು ಉತ್ತುಂಗಕ್ಕೇರುವುದರಿಂದ, ಅಸಿಟೋನ್/ಒಣ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಂತಹ ಮಿಶ್ರಣವು-78° ಸೆಂಟಿಗ್ರೇಡ್ ಅನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ದ್ರಾವಣವು ಘನೀಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಅಸಿಟೋನ್ ಘನೀಕರಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಸುಮಾರು-93 °C ತಾಪಮಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಡಿಮೆ ಘನೀಕರಿಸುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಇತರ ದ್ರವಗಳನ್ನು (ಪೆಂಟೇನ್ಃ-95 °ಸಿ, ಐಸೊಪ್ರೊಪೈಲ್ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ಃ-89 °ಸಿ) ಸ್ನಾನವನ್ನು-78 °ಸಿ ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. - 77° ಸೆಂಟಿಗ್ರೇಡ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒಣ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಸ್ನಾನ-77° ಸೆಂಟಿಗ್ರೇಡ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು,-77° ಸೆಂಟಿಗ್ರೇಡ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಘನೀಕರಣ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರಾವಕವನ್ನು ಬಳಸಬೇಕು. ಒಣಗಿದ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ಅಸಿಟೋನಿಟ್ರೈಲ್ಗೆ ಸೇರಿಸಿದಾಗ, ಸ್ನಾನವು ತಣ್ಣಗಾಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನವು-41 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ತಲುಪಿದ ನಂತರ, ಅಸಿಟೋನಿಟ್ರೈಲ್ ಫ್ರೀಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಘನೀಕರಿಸುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಒಣ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಸೇರಿಸಬೇಕು. ಈ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಇದೇ ರೀತಿಯ ಘನೀಕರಿಸುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರಾವಕವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ (ಎನ್-ಆಕ್ಟೇನ್-56 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಲ್ಲಿ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುತ್ತದೆ)-55 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಸ್ನಾನದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ದ್ರವ-ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಸ್ನಾನಗೃಹಗಳು −196 °C ಮೇಲಿರುವ ದ್ರವ-ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಸ್ನಾನಗೃಹಗಳು ಒಣ-ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಸ್ನಾನಗೃಹಗಳಂತೆಯೇ ಅದೇ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತವೆ. ಎಥೆನಾಲ್ ಘನೀಕರಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವವರೆಗೆ (−116 °C ನಲ್ಲಿ) ದ್ರವ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ −115 °C ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ನೀರು/ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಪರ್ಯಾಯಗಳು ನೀರು ಮತ್ತು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆ ಆಧಾರಿತ ಸ್ನಾನಗೃಹಗಳಲ್ಲಿ, ಸುಲಭ ಪ್ರವೇಶ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾಪ್ಯೂರ್ ನೀರನ್ನು ಬಳಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚದಿಂದಾಗಿ ಟ್ಯಾಪ್ ನೀರನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಟ್ಯಾಪ್ ನೀರಿನಿಂದ ಪಡೆದ ಟ್ಯಾಪ್ ನೀರು ಮತ್ತು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯು ಜೈವಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕವಾಗಬಹುದು. ಇದು ನೀರು ಅಥವಾ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಬಳಕೆಯಿಲ್ಲದ ಐಸ್ ಸ್ನಾನದಂತೆಯೇ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಅಥವಾ ಘನೀಕರಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹಲವಾರು ನಿರೋಧಿತ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದೆ. ಸುರಕ್ಷತಾ ಶಿಫಾರಸುಗಳು ಅಮೇರಿಕನ್ ಕೆಮಿಕಲ್ ಸೊಸೈಟಿಯು, ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸ್ನಾನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆಃ ನಾನ್ಟಾಕ್ಸಿಕ್ ಆವಿಗಳು. ಕಡಿಮೆ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ. ಉರಿಯೂತದ ಕೊರತೆ. ಕಡಿಮೆ ಚಂಚಲತೆ. ಸೂಕ್ತವಾದ ಘನೀಕರಣ ಬಿಂದು. ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಸರಳ ಪರ್ಯಾಯವು ಅಪಾಯಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವಾಗ ಬಹುತೇಕ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಸಿಟೋನ್ ಬದಲಿಗೆ 2-ಪ್ರೊಪನಾಲ್ನಲ್ಲಿ ಒಣ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಬಹುತೇಕ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಅಸಿಟೋನ್ನ ಚಂಚಲತೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ (ಕೆಳಗೆ ನೋಡಿ). ಕೂಲಿಂಗ್ ಬಾತ್ಗಳ ಪಟ್ಟಿ ಪಂಪಬಲ್ ಐಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಮತ್ತಷ್ಟು ಓದುವಿಕೆ ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ತಂತ್ರಗಳು ಕ್ರೈಯೋಜೆನಿಕ್ಸ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ