Cooling bath
পরীক্ষাগারের রসায়ন অনুশীলনে শীতল স্নান বা বরফের স্নান হল একটি তরল মিশ্রণ যা সাধারণত 13 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং −196 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে নিম্ন তাপমাত্রা বজায় রাখতে ব্যবহৃত হয়। এই নিম্ন তাপমাত্রা পাতন করার পরে তরল সংগ্রহ করতে, ঘূর্ণমান বাষ্পীভবন ব্যবহার করে দ্রাবক অপসারণ করতে বা ঘরের তাপমাত্রার নিচে রাসায়নিক বিক্রিয়া করতে ব্যবহৃত হয় (কাইনেটিক কন্ট্রোল দেখুন)। কুলিং বাথ সাধারণত দুই ধরনের হয়ঃ (ক) একটি ঠান্ডা তরল (বিশেষ করে তরল নাইট্রোজেন, জল বা এমনকি বায়ু)-কিন্তু সাধারণত এই শব্দটি (খ) তিনটি উপাদানের মিশ্রণকে বোঝায়ঃ (1) একটি কুলিং এজেন্ট (যেমন শুকনো বরফ বা বরফ); (2) একটি তরল "বাহক" (যেমন তরল জল, ইথিলিন গ্লাইকল, অ্যাসিটন ইত্যাদি)। ), যা স্নান এবং পাত্রের মধ্যে তাপ স্থানান্তর করে; (3) কঠিন/তরল সিস্টেমের গলনাঙ্ককে হ্রাস করার জন্য একটি সংযোজন। এর একটি পরিচিত উদাহরণ হল আইসক্রিম হিমায়িত করার জন্য বরফ/শিলা-লবণের মিশ্রণ ব্যবহার করা। লবণ যোগ করলে জলের হিমায়িত তাপমাত্রা হ্রাস পায়, শুধুমাত্র বরফের সাহায্যে প্রাপ্ত সর্বনিম্ন তাপমাত্রা হ্রাস পায়। মিশ্র-দ্রাবক শীতল স্নান দ্রাবক মিশ্রণ পরিবর্তনশীল হিমায়ন বিন্দু সহ শীতল স্নান তৈরি করে। ইথিলিন গ্লাইকোল এবং ইথানলের মিশ্রণে কুল্যান্ট স্থাপন করে প্রায় −78 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং −17 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে তাপমাত্রা বজায় রাখা যেতে পারে, যেখানে মিথানল এবং জলের মিশ্রণ −128 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 0 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রার মধ্যে থাকে। শুকনো বরফ-78 ডিগ্রি সেলসিয়াসে জমা হয়, অন্যদিকে তরল নাইট্রোজেন শীতল স্নানের জন্য ব্যবহৃত হয়। মিশ্রণ থেকে জল বা ইথিলিন গ্লাইকোল জমে গেলে ইথানল/মিথানলের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। এটি একটি নতুন, নিম্ন হিমাঙ্কের দিকে নিয়ে যায়। শুষ্ক বরফের সাথে, এই স্নানগুলি কখনই কঠিন হিমায়িত হবে না, কারণ বিশুদ্ধ মিথানল এবং ইথানল উভয়ই −78 ডিগ্রি সেলসিয়াস (যথাক্রমে −98 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং −114 ডিগ্রি সেলসিয়াস) এর নিচে হিমায়িত হয়। ঐতিহ্যবাহী শীতল স্নানের সাথে সম্পর্কিত, দ্রাবক মিশ্রণগুলি বিস্তৃত তাপমাত্রার জন্য অভিযোজিত। উপরন্তু, প্রচলিত স্নানের তুলনায় প্রয়োজনীয় দ্রাবকগুলি সস্তা এবং কম বিষাক্ত। ঐতিহ্যবাহী শীতল স্নান জল এবং বরফের স্নান বরফ এবং জলের স্নান তাপমাত্রা 0 ডিগ্রি সেলসিয়াস বজায় রাখবে, কারণ জলের গলনাঙ্ক 0 ডিগ্রি সেলসিয়াস। যাইহোক, সোডিয়াম ক্লোরাইডের মতো লবণ যোগ করলে হিমাঙ্ক-বিন্দু বিষণ্নতার বৈশিষ্ট্যের মাধ্যমে তাপমাত্রা হ্রাস পাবে। যদিও সঠিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন হতে পারে, বরফের সাথে লবণের ওজনের অনুপাত তাপমাত্রাকে প্রভাবিত করেঃ-10 ডিগ্রি সেলসিয়াস ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড হেমিহাইড্রেট এবং বরফের 1ঃ 2.5 ভর অনুপাতের মাধ্যমে অর্জন করা যেতে পারে। বরফের সঙ্গে সোডিয়াম ক্লোরাইডের ভর অনুপাত 1:3 দিয়ে −20 ডিগ্রি সেলসিয়াস অর্জন করা যেতে পারে। - 78 ডিগ্রি সেলসিয়াসে শুকনো বরফের স্নান যেহেতু শুষ্ক বরফ-78 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উজ্জ্বল হবে, তাই অ্যাসিটোন/শুকনো বরফের মতো মিশ্রণ-78 ডিগ্রি সেলসিয়াস বজায় রাখবে। এছাড়াও, দ্রবণটি হিমায়িত হবে না কারণ অ্যাসিটনের হিমায়িত হতে শুরু করার জন্য প্রায়-93 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা প্রয়োজন। অতএব, নিম্ন হিমাঙ্ক বিন্দু (পেন্টেনঃ-95 ডিগ্রি সেলসিয়াস, আইসোপ্রোপাইল অ্যালকোহলঃ-89 ডিগ্রি সেলসিয়াস) সহ অন্যান্য তরলগুলিও-78 ডিগ্রি সেলসিয়াসে স্নান বজায় রাখতে ব্যবহার করা যেতে পারে। - 77 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে শুকনো বরফের স্নান-77 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রা বজায় রাখার জন্য-77 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে হিমাঙ্কযুক্ত দ্রাবক ব্যবহার করতে হবে। যখন অ্যাসিটোনিট্রাইলে শুকনো বরফ যোগ করা হবে, তখন স্নান শীতল হতে শুরু করবে। একবার তাপমাত্রা-41 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছলে, অ্যাসিটোনিট্রাইল হিমায়িত হয়ে যাবে। অতএব, পুরো মিশ্রণটি হিমায়িত হওয়া এড়াতে শুকনো বরফ অবশ্যই ধীরে ধীরে যোগ করতে হবে। এই ক্ষেত্রে, স্নানের তাপমাত্রা-55 ডিগ্রি সেলসিয়াস অর্জন করা যেতে পারে একটি অনুরূপ হিমাঙ্কযুক্ত দ্রাবক বেছে নিয়ে (এন-অকটেন-56 ডিগ্রি সেলসিয়াসে হিমায়িত হয়)। - 196 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তরল-নাইট্রোজেন স্নান শুষ্ক-বরফের স্নানের মতো একই ধারণা অনুসরণ করে। ইথানলে ধীরে ধীরে তরল নাইট্রোজেন যোগ করে তাপমাত্রা-115 ডিগ্রি সেলসিয়াস বজায় রাখা যেতে পারে যতক্ষণ না এটি হিমায়িত হতে শুরু করে (-116 ডিগ্রি সেলসিয়াসে)। জল/বরফের বিকল্প জল এবং বরফ-ভিত্তিক স্নানগুলিতে, সহজ প্রবেশাধিকার এবং অতিমাত্রায় জল ব্যবহারের উচ্চ ব্যয়ের কারণে সাধারণত নলের জল ব্যবহার করা হয়। তবে, কলের জল থেকে প্রাপ্ত কলের জল এবং বরফ জৈবিক এবং রাসায়নিক নমুনার জন্য দূষিত হতে পারে। এটি জল বা বরফ ব্যবহার না করে বরফের স্নানের মতো একই রকম শীতল বা হিমায়িত প্রভাব তৈরি করার লক্ষ্যে বেশ কয়েকটি উত্তাপযুক্ত যন্ত্র তৈরি করেছে। সুরক্ষার সুপারিশ আমেরিকান কেমিক্যাল সোসাইটি উল্লেখ করেছে যে শীতল স্নানের সময় ব্যবহার করার জন্য আদর্শ জৈব দ্রাবকগুলির নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছেঃ ননটক্সিক বাষ্প। কম সান্দ্রতা। অ-দাহ্যতা। কম অস্থিরতা। উপযুক্ত হিমায়ন বিন্দু। কিছু ক্ষেত্রে, একটি সাধারণ বিকল্প ঝুঁকি হ্রাস করার সময় প্রায় অভিন্ন ফলাফল দিতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, অ্যাসিটনের পরিবর্তে 2-প্রোপানলে শুকনো বরফ ব্যবহার করলে প্রায় অভিন্ন তাপমাত্রা পাওয়া যায় তবে অ্যাসিটনের অস্থিরতা এড়ানো যায় (নীচে দেখুন)। আরও দেখুন শীতল স্নানের তালিকা পাম্পযোগ্য বরফ প্রযুক্তি তথ্যসূত্র আরও পড়া বহিরাগত লিঙ্ক ল্যাবরেটরি কৌশল ক্রায়োজেনিক্স কুলিং প্রযুক্তি