Abschnitt 3.5 - 3.5 Sicheres Arbeiten mit Kühlern
Alle beheizten Apparaturen mit entzündbarem Inhalt müssen mit Kühlern zur Rückhaltung flüchtiger, entzündbarer Stoffe versehen sein.
Je nach Verwendungszweck und Arbeitstemperatur werden verschiedene Kühlertypen eingesetzt, siehe Abbildung 17.
Die Kühlwirkung eines Kühlers beruht auf der Wärmeübertragung an den Kühlflächen der Kühler, wobei die übertragbare Wärmemenge proportional zur Fläche des Kühlers ist. Daher ist die Größe der Kühlfläche neben der Kühlmitteltemperatur ein wichtiges Merkmal eines Kühlers. Große Kühlflächen werden z. B. durch Kühlspiralen erreicht.
Je nach Anwendung unterscheidet man Produktkühler (z. B. Liebig-Kühler) und Rückflusskühler (z. B. Dimrothkühler). Bei ersteren wird das bei der Destillation anfallende Kondensat als Produkt "absteigend" in ein Vorlagegefäß abgeleitet. Bei Rückflusskühlern werden die vollständig kondensierten Dämpfe zurück in den Destillationskolben geführt, wobei der Rückflusskühler stets in senkrechter Anordnung eingesetzt wird.
Abb. 17
Verschiedene Kühlertypen (von links nach rechts: Liebigkühler, Dimrothkühler, Dimrothkühler mit Edelstahl-Kühlwendel für wasserempfindliche Reaktionen, Intensivkühler mit Adaptern für Kunststoff-Schlauchanschlüsse an Glasoliven, Kugelkühler)
Abb. 18
Dewargefäße
Die Wirksamkeit des Kühlers ist dem Siedepunkt und den Mengen an Dämpfen des Kolbeninhaltes anzupassen (ein 30-cm-Intensivkühler ist viel wirksamer als ein 40-cm-Dimroth- oder Liebigkühler), allerdings auch schwerer.
Die Kühler werden in der Regel aus Borosilikatglas 3.3 gefertigt und sind dementsprechend recht stabil gegen chemische und thermische Einflüsse. Damit an den Glaseinschmelzungen keine Spannungen auftreten, die unter Umständen zum Bruch führen können, sollen Temperaturdifferenzen von mehr als 140 K vermieden werden. Sind sehr hoch siedende Stoffe zu kondensieren, so sind Luftkühler am besten geeignet. Im einfachsten Fall genügt hier ein ausreichend langes und weites (Glas-)Rohr.