Free Press

Vesi- ja jääkylpy Muokkaa

Jää- ja vesikylpy pitää lämpötilan 0 °C, koska veden sulamispiste on 0 °C. Suolan, kuten natriumkloridin, lisääminen laskee kuitenkin lämpötilaa jäätymispistettä alentavan ominaisuuden ansiosta. Vaikka tarkkaa lämpötilaa voi olla vaikea hallita, suolan ja jään painosuhde vaikuttaa lämpötilaan:

• -10 °C voidaan saavuttaa kalsiumkloridiheksahydraatin ja jään massasuhteella 1:2,5.
• -20 °C voidaan saavuttaa natriumkloridin ja jään massasuhteella 1:3.
• -40 °C voidaan saavuttaa kalsiumkloridiheksahydraatin ja jään massasuhteella 1:0,8.

Kuivajääkylvyt -78 °C:ssaEdit

Kuivajää sublimoituu -78 °C:ssa, joten asetonin ja kuivajään kaltainen seos ylläpitää -78 °C:n lämpötilan. Liuos ei myöskään jäädy, koska asetoni vaatii noin -93 °C:n lämpötilan aloittaakseen jäätymisen. Siksi voidaan käyttää myös muita nesteitä, joiden jäätymispiste on alempi (pentaani: -95 °C, isopropyylialkoholi: -89 °C), jotta kylpy voidaan pitää -78 °C:ssa.

Kuivajääkylvyt yli -77 °CEdit

Kuivajääkylpyjä yli -77 °C:n lämpötilojen pitämiseksi yllä on käytettävä liuotinta, jonka jäätymispiste on yli -77 °C. Kun asetonitriiliin lisätään kuivajäätä, kylpy alkaa jäähtyä. Kun lämpötila saavuttaa -41 °C, asetonitriili jäätyy. Sen vuoksi kuivajäätä on lisättävä hitaasti, jotta vältetään koko seoksen jäätyminen. Näissä tapauksissa voidaan saavuttaa -55 °C:n kylpylälämpötila valitsemalla liuotin, jolla on samanlainen jäätymispiste (n-oktaani jäätyy -56 °C:ssa).

Nestetyppikylvyt yli -196 °CEdit

Nestetyppikylvyissä noudatetaan samaa ideaa kuin kuivajääkylvyissä. -115 °C:n lämpötilaa voidaan ylläpitää lisäämällä etanoliin hitaasti nestemäistä typpeä, kunnes se alkaa jäätyä (-116 °C:ssa).

Vesi- ja jäävaihtoehdotEdit

Vesi- ja jääpohjaisissa kylvyissä käytetään yleisesti vesijohtovettä, koska se on helposti saatavissa ja koska ultrapuhtaan veden käyttäminen on kalliimpaa. Vesijohtovesi ja vesijohtovedestä johdettu jää voivat kuitenkin saastuttaa biologisia ja kemiallisia näytteitä. Tämä on synnyttänyt joukon eristettyjä laitteita, joiden tarkoituksena on saada aikaan samanlainen jäähdytys- tai jäädytysvaikutus kuin jääkylvyillä ilman veden tai jään käyttöä.

TurvallisuussuosituksetEdit

American Chemical Society toteaa, että ihanteellisilla orgaanisilla liuottimilla, joita käytetään jäähdytyskylvyissä, on seuraavat ominaisuudet:

1. Myrkytystä aiheuttavat höyryt.
2. Matalaviskositeetti.
3. Syttymättömyys.
4. Matalahaihtuvuus.
5. Sopiva jäätymispiste.

Jossain tapauksissa yksinkertaisella korvaamisella voidaan saada lähes identtisiä tuloksia ja samalla pienentää riskejä. Esimerkiksi käyttämällä 2-propanoliin kuivajäätä asetonin sijasta saadaan lähes identtinen lämpötila, mutta vältytään asetonin haihtuvuudelta (ks. § Lisätietoja alla).