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Kältemischungen

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Auch wenn es nur "Eisbad" heißt: Es muss ein Eis/Wasserbad sein!

Eis aus der Eismaschine hat eine Temperatur von 0 °C. Ein in das Eis eingetauchter Kolben bekommt davon wenig mit, weil das harte Eis nur sehr wenige und kleine Kontaktflächen mit dem Kolben hat. Die Kühlleistung ist mangelhaft.
Gießt man Leitungswasser in das Eisbad, so schmilzt zwar eine ganze Menge Eis, aber die equilibrierte Eis-/Wassermischung hat wiederum eine Temperatur von 0 °C. Im Unterschied zum reinen Eis berührt jedoch das Kältemedium jetzt vollflächig den eingetauchten Kolben. Jetzt ist die Kühlleistung optimal.

Aus dem Kolben abgeführte Wärme führt zu weiterem Aufschmelzen von Eis. Ist es nahezu verbraucht, dekantiert man etwas von dem Schmelzwasser ab und ergänzt mit neuem Eis. Die zu kühlenden Geräte sollten immer in das Wasser eintauchen.

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-21 °C - wenn Sie es richtig hinkriegen.

Für eine optimale Mischung verwenden Sie:

3 Teile Eis + 1 Teil Kochsalz
  • Schütten Sie also nicht einfach nur so ein kleines bisschen Salz auf Ihr Kältebad!
  • Schütten Sie auch nicht einfach viel Salz auf Ihr Kältebad!

Geben Sie stattdessen die genannten Mengen Salz und Eis zusammen und rühren Sie einige Zeit intensiv durch! Warten Sie ab, bis das Eis von selbst teilweise aufgeschmolzen ist. Erst dann hat die Mischung eine Temperatur von -21 °C und ihre volle Kühlleistung erreicht.

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Medium für -78 °C

Es gibt viele Versuchsvorschriften, die eine Arbeitstemperatur von - 78 °C vorsehen. Dieser "krumme" Wert ist gerade die Sublimationstemperatur von Trockeneis, weshalb sich diese Temperatur besonders einfach realisieren lässt.

Man trägt dazu kleingeschlagenes Trockeneis portionsweise in Ethanol oder Aceton ein.
Die Arbeitstemperatur ist erreicht, wenn die zunächst heftige Gasentwicklung nahezu zum Erliegen gekommen ist. Die Temperatur wird gehalten, so lange sich noch festes Trockeneis in der Mischung befindet. Zur besseren Wärmeisolierung werden hier Dewargefäße verwendet, die es in jeder erdenklichen Größe gibt.
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Alle Kältebäder haben eine typische Arbeitstemperatur. Werden Temperaturen benötigt, die "irgendwo dazwischen" liegen, wird es schwieriger. Es gibt zwar noch diverse weitere Kältemischungen, aber manchmal kann dann nur noch ein Kryostat weiterhelfen