Значение ОХЛАДИТЕЛЬНЫЕ СМЕСИ в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона

ОХЛАДИТЕЛЬНЫЕ СМЕСИ

? растворение как средство для получения искусственного холода применялось, по-видимому, издавна; так, например, римляне для охлаждения вина пользовались растворением селитры в воде. Этот же способ охлаждения вновь был применен физиком Blasius Villafranca в Риме в 1550 г. О более сильном охлаждении упоминает Latinus Tancredus в Неаполе в 1607 г.; он брал смесь снега с селитрой; наконец, о смеси толченого льда и поваренной соли упоминается Санторио в 1626 г. Эта же смесь, вероятно, применялась для замораживания жидкостей, а также покойников народом, называемым эстонским, как это приводит христианский писатель V века Орозий. В наше время О. смеси применяются в домашнем быту, в лабораториях и вообще там, где не требуется очень сильное и продолжительное охлаждение. Для последнего и для заводских целей наука и экономический расчет создали более могущественные средства искусственного охлаждения (см. Лед искусственный). О. смесей очень много, так как вообще всякая химическая реакция (в том числе и растворение), совершающаяся с поглощением тепла, может служить для охлаждения; применение той или другой О. смеси зависит от того, что имеется под руками, и от желаемого понижения температуры. Можно объяснить себе в общих чертах причину охлаждения при употреблении О. смесей. Возьмем, например, смесь снега и алкоголя; 73 вес. части снега и 77 ч. алкоголя, взятого около 4¦ Ц., будучи смешаны, охлаждаются до ?30¦. Явление в целом представляет собой растворение твердого тела ? льда в спирте. Лед, как и всякое тело, твердое или жидкое, представляет собой систему молекул, обладающих колебательными движениями (тепловыми) и в то же время находящихся в сфере взаимного притяжения; покуда эта система остается в одном из состояний подвижного равновесия, физическое (и химическое) состояние тела остается неизменным. При соприкосновении частиц льда (или твердой воды) и спирта к системе сил, существующих между молекулами льда, прибавляются силы химического сродства спирта и воды; поэтому взаимное притяжение между частицами льда ослабевает, лед плавится; при этом силы, обусловливающие тепловое движение, могут произвести работу и ее производят на счет тепловой энергии смеси (теплота переходит в работу); теплота поглощается. В то же время соединение спирта с водой, вызываемое сродством, сопровождается выделением тепла. Окончательный результат выразится разностью количеств теплоты, поглощенной при дисгрегации частиц льда или плавлении его, и теплоты соединения спирта с водой. Так как первая превосходит в данном случае вторую, то получается охлаждение смеси. Сосуд, в котором производится смешивание, конечно, должен быть хорошо изолирован непроводниками теплоты, чтобы полнее утилизировать искусственный холод, и само смешивание производится как можно быстрее; для этого все твердые вещества, как то: лед, соли, должны быть хорошо измельчены. Температура смеси, наконец, достигнет своего minimum'a, при котором установится некоторое подвижное равновесие между частицами (и атомами) всех тел, находящихся в смеси. Подобное же объяснение относится и к другим смесям (см. ниже), содержащим лед и разбавленные серную, азотную и другие кислоты; для расчета количеств тепла и понижения температуры нужно знать теплоты соединения их с водой и теплоемкости получаемых растворов. Эти данные см. в ст. Термохимия. Приведенное общее объяснение явления охлаждения, очевидно, применимо и к растворению солей в воде, с той лишь разницей, что при растворении многих солей не столь ясно выражено химическое сродство между растворителем и растворяемым телом, как это, напр., имеет место при растворении спирта или серной кислоты в воде; но в настоящее время многими уже принят взгляд на растворы как на определенные химические соединения в состоянии диссоциации, в отношении же к употребительным в О. смесях солям эта теория особенно применима, так как большинство из них дает всем известные гидраты. Смеси солей и снега, само собой разумеется, дают охлаждение как результат дисгрегации соли, льда и теплот соединения. При смешении многих тел зараз с водой или снегом могут происходить уже более сложные явления, двойные разложений солей и пр. Как направятся реакции соединения и разложений в этом случае, это можно сказать на основании или уже известных в химии примеров, или на основании общего принципа термохимии, под которым мы разумеем обобщенный Гельмгольцем принцип Бертло (см. Обратимость химич. реакций).

Наиболее употребительные О. смеси (Landolt, "Physik. Tabelle").

Серная кислота H 2 SO 4 + 2,874H 2 O (66,19 %) со снегом, по Пфаундлеру:

1 кг серной кисл. при 0¦ Ц. Темп. смеси minimum. Ц. Темп. раств. по растаянии льда Поглощ. тепла в больших калор. С 1,097 кг снега ?37¦ ?37¦ 0 " 1,98 " " ?32 ?16,5 73 " 3,54 " " ?27 ?8,6 264 " 6,00 " " ?22 ?3,9 407 " 11,76 " " ?17 ?2,3 867

Хлористый кальций крист. со снегом

1 кг соли при 0¦ Темп. смеси падает до Поглощ. тепла в больших калориях С 0,39 кг снега ?4,3 52,8 " 0,43 " " ?10,6 51,9 " 0,49 " " ?19,7 49,5 " 0,61 " " ?39,0 40,3 " 0,70 " " ?54,9 30,0 " 0,81 " " ?40,3 46,8 " 1,19 " " ?22,7 88,5 " 2,46 " " ?8,1 213,1

Смесь азотно-аммиачной соли с снегом

1 кг соли при 0¦ Темп. смеси падает до Поглощ. тепла в больш. кал. С 0,94 кг снега ?4 0 122,2 " 1,04 " " ?8 125,1 " 1,14 " " ?12 128,0 " 1,26 " " ?16 129,5 " 1,31 " " ?17,5 131,9 " 1,49 " " ?16 145,3 " 2,20 " " ?12 209,8 " 3,61 " " ?8 327,0 " 7,82 " " ?4 675,0

Смеси солей со снегом. 100 частей сухого снега, смешанные с мелкоистолченной солью:

Темп. падает до Серно-калиевая соль К 2 SО 4 10 ч. ?1,9¦ Ц. Сода Na 2 СО 3 x 10Н 2 O 20 " ?2,0 Селитра калиевая KNO 3 13 " ?2,85 Нашатырь NH 4 Cl 25 " ?15,4 Поваренная соль NaCl 33 " ?21,3

О смесях азотно-аммиачной соли с водой см. Лед искусственный.

Смеси соли с водой 100 частей воды с Температура падает от до на Уксусно-натровая соль, крист. 85 ч. соли +10,7¦ ?4,7 15,4¦ Ц. Нашатырь 30 " " +13,3 ?5,1 18,4 Селитра натр. 75 " " +13,2 ?5,3 18,5 Серноватисто-натровая соль, крист. 110 " " +10,7 ?8,0 18,7 Йодистый калий 140 " " +10,8 ?11,7 22,5 Хлористый кальций, крист. 250 " " +10,8 ?12,4 23,3 Роданистый аммоний 133 " " +13,2 ?18,0 31,2 " калий 150 " " +10,8 ?23,7 34,7

Н. А. Смирнов. ?.

Брокгауз и Ефрон. Энциклопедия Брокгауза и Ефрона.