O que são condensadores de laboratório? Como são utilizados?
Algumas vidrarias dos laboratórios são importantes nas análises de separação de compostos através das temperaturas. São os chamados condensadores de laboratório, que, como o nome sugere, são utilizados para condensação ou resfriamento de vapores de substâncias ou misturas líquidas entre substratos com diferença de ponto de fusão através de um líquido refrigerante em contra-fluxo constante ao vapor gerado no processo de destilação de substâncias.Em sua formação, os condensadores de laboratório possuem dois tubos de vidro, um interno e um externo.
Condensadores de laboratório são dispositivos utilizados em laboratórios de química e outras disciplinas científicas para realizar uma variedade de funções relacionadas à manipulação de líquidos. Eles são comumente encontrados em equipamentos de destilação e são projetados para condensar vapores gasosos em líquidos
Como são confeccionados os Condensadores de Laboratório?
O interno dos condensadores de laboratório possui formato variável, no qual a substância de interesse, em estado gasoso, percorrerá esse caminho para ser colhida ao final do processo de separação.
O externo possui formato cilíndrico, que envolve o tubo interno, e tem função de permitir a passagem de um líquido refrigerante, comumente a água, para resfriar o vapor tornando-o líquido novamente, entretanto completamente isolado da mistura inicial.
As extremidades de conexão do tubo externo, geralmente, são esmerilhadas facilitando o encaixe e a fixação em outras vidrarias do sistema de destilação.
Ambos os tubos não possuem ligação e são independentes. A identificação das partes gerais do condensador podem ser vistas na Figura 1.
O primeiro vapor a ser gerado dentro do condensador de laboratório, será da substância com o menor ponto de fusão que, separada da mistura ao vaporizar, percorrerá o tubo interno do condensador. Em seguida, pela ação do refrigerante, voltará ao estado líquido em outro recipiente que poderá ser
analisado à parte futuramente.
Tipos de Condensadores de Laboratório
Algunstipos de condensadores de laboratório mais comuns são: condensador Liebig [tubo reto], Condensador Allihn [bolas] e condensador Graham [serpentina].
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Condensadores de Refluxo: Estes condensadores são frequentemente usados em processos de destilação. Eles consistem em um tubo longo que é resfriado por água circulante ou outro líquido refrigerante. Os vapores que sobem do frasco de destilação entram no condensador, resfriam-se e condensam-se novamente em líquido. Parte deste líquido condensado normalmente flui de volta para o frasco de destilação, enquanto o restante é coletado em um recipiente separado.
- Condensadores de Refrigeração: Estes condensadores são usados para resfriar amostras químicas ou reatores. Eles geralmente consistem em um tubo ou serpentina que é resfriado por água ou outro líquido refrigerante. O líquido ou gás quente passa pelo condensador, onde perde calor e se condensa em líquido. Isso é usado para controlar a temperatura das reações químicas ou para coletar produtos condensados.
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Condensadores de Soxhlet: Este tipo de condensador é usado em extrações Soxhlet, um método de extração química para separar um componente de uma mistura sólida usando um solvente. O condensador de Soxhlet é uma parte importante do aparato e é projetado para condensar o solvente que evapora do recipiente inferior de extração e goteja de volta para o recipiente.
Utilizado na vertical para a condensação de vapores em processos de extração, com extrator Soxhlet, por solvente a quente, fazendo com que o solvente condense e retorne ao sistema em refluxo. Ideal para refluxo em escala laboratorial. O tubo interno tem formato de bolas conectadas e permite separar as substâncias em diferentes pontos de concentração,
para cada bola uma concentração diferente de substrato o que influencia diretamente na quantidade de substância separada, quanto mais resfria o vapor gerado, mais concentrado o vapor.
Nesse tipo a água deve ser injetada na parte inferior e recolhida na superior para que a câmara mantenha-se sempre cheia de líquido e torne o equipamento mais eficiente. A ebulição é mais lenta por percorrer as bolas.
O condensador de laboratório tipo Serpentina é de refluxo utilizado na vertical. Usado para uma condensação mais eficiente de vapores por possuir uma grande área superficial e possibilitar uma destilação muito mais vagarosa. O tubo interno tem formato de espiral e é utilizado, por exemplo, na destilação de petróleo, onde o formato da serpentina influencia na geração de produtos diferentes da mesma matéria prima.
Esse processo de condensação deve ser lento para que o vapor gerado preencha toda serpentina e seja completamente condensado.
O condensador de laboratório tipo Liebig ou reto é um instrumento laboratorial constituído por um tubo de vidro de forma cilíndrica no interior do qual se encontra outro tubo de vidro de menor diâmetro. Este tipo de condensador é utilizado em larga escala nas destilações simples nas quais o líquido entra em ebulição mais rapidamente e produz grandes quantidades de vapor,
percorrendo o tubo cilíndrico reto. Esse condensador é utilizado na separação, por exemplo, do álcool e água, produção de bebidas, entre outros.
A destilação feita pelo condensador reto não possui refluxo automático e termina no isolamento dos líquidos da mistura inicial.
Conclusão
A escolha do condensador de laboratório a ser usado depende da aplicação específica no laboratório e das necessidades de condensação. Eles são fundamentais em muitos processos de química, permitindo a separação de componentes voláteis de uma mistura, o controle de temperatura em reações químicas e a recuperação de produtos condensados. A eficiência do condensador em resfriar e condensar vapores depende do projeto e do meio refrigerante utilizado.
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