Buz Banyosu

Bazen laboratuvar  ortamında çalışırken oda sıcaklığının altında ya da sıfır derecenin altında deney yapmak gerekebilir. Bu gibi durumlarda soğutma işlemi yapmamız gerekecektir. Peki soğutma işlemine neden ihtiyaç duyarız?

• Yeniden kristalleştirme işlemi sırasında soğutma işlemini uygulamak, solüsyonu daha hızlı kristalleştirmemizi sağlar.
• Çöktürme işleminin (precipitation) tamamlanmasında ve gravimetrik (ağırlıksal) analiz işlemi sırasında soğutma işlemi etkili sonuç almamızda önemli bir etkendir.
• Genellikle ısı veren (ekzotermik) reaksiyonlarda soğutma işlemi uygulanabilir.
• Eğer reaksiyonu düşük sıcaklıklarda gerçekleştirmek istiyorsak yine soğutma işlemine başvururuz.

Laboratuvar ortamında kullanmayı tercih ettiğimiz 3 çeşit soğutma aracı vardır. Bunlar; kırılmış buz, katı karbon dioksit ve sıvı nitrojendir. Sıvı nitrojenin kullanımı öğrenci laboratuvarlarında kullanımı tehlikeli olduğundan özel güvenlik protokolü gerektiren laboratuvarlar da kullanımı uygundur.

Üzerinde durmak istediğim soğutma işlemi ise ‘BUZ BANYOSU’ olarak bildiğimiz, kırılmış buzlardan oluşan bir çeşit soğutma işlemidir. Buz banyosu için gerekli olan tek şey bulamaç haline gelmiş kırılmış buzlardır. Bazı kimyasallar için ise buz banyosu yerine soğuk su kullanmak uygundur. Bu yüzden kullanacağımız kimyasalları kullanmadan önce tanımamız gerekir. Aksi takdirde istemeyeceğimiz sonuçlar elde ederiz.

NOT! Saf kırılmış buz, cam laboratuvar malzemeleri ile iyi temas sağlayamaz ve verimsiz sonuçlar verir. Bu yüzden kırılmış buzlar saf olmamalıdır.

Eğer sıfır Celsius (santigrant) derece ve altında çalışmak gerekiyorsa, aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi çeşitli anorganik tuzları ve kırılmış buz oranları karışımları kullanılabilir.

Örnek Deney;

Erlenmayer şişesinin içerisine 5 gram COCl₂.6H₂O(anorganik tuzu) , 3.3 gram NH₄Cl ve 30 ml saf su ekledik. Daha sonra bu karışımın içine 10 gram aktive edilmiş karbon (katalizör olarak) ve 45 ml konsantre NH₃ ekledik. Ardından buz banyosunu yaptık ve karışımın soğumasını bekledik.

Aktive kömürden dolayı koyu renk gözlemledik ve solüsyon hala buz banyosunun içerisindeyken %30 konsantre H₂O₂ ve çözeltimizin rengi koyu kahveden kırmızıya döndü. Çözeltiyi buz banyosundan alıp ısıtıcıya koyup termometre de 70 dereceyi gözlemledik. Ardından daha iyi çökelek elde etmek için tekrardan buz banyosuna alıp bu sefer de asidik bir ortam elde etmek için çözeltiye  20 ml soğuk HCl ekledik ve bu sefer de istediğimiz renk olan turuncuyu elde ettik.

Edanur YILDIZLI

Kaynaklar;

1. http://www.chemhelper.com/recryst2.html
2. https://biocyclopedia.com/index/chem_lab_methods/cooling.php