Free Press

Baden met water en ijsEdit

Een bad van ijs en water zal een temperatuur van 0 °C handhaven, omdat het smeltpunt van water 0 °C is. Echter, het toevoegen van een zout zoals natriumchloride zal de temperatuur verlagen door de eigenschap van vriespuntdepressie. Hoewel de precieze temperatuur moeilijk te bepalen is, beïnvloedt de gewichtsverhouding tussen zout en ijs de temperatuur:

• -10 °C kan worden bereikt met een massaverhouding van 1:2,5 van calciumchloride-hexahydraat tot ijs.
• -20 °C kan worden bereikt met een massaverhouding van 1:3 van natriumchloride tot ijs.
• -40 °C kan worden bereikt met een massaverhouding van 1:0,8 van calciumchloridehexahydraat tot ijs.

Droogijsbaden bij -78 °CEdit

Omdat droogijs zal sublimeren bij -78 °C, zal een mengsel zoals aceton/droogijs -78 °C handhaven. Ook zal de oplossing niet bevriezen omdat aceton een temperatuur van ongeveer -93 °C nodig heeft om te beginnen met bevriezen. Daarom kunnen andere vloeistoffen met een lager vriespunt (pentaan: -95 °C, isopropylalcohol: -89 °C) ook worden gebruikt om het bad op -78 °C.

Droogijsbaden boven -77 °CEdit

Om temperaturen boven -77 °C te handhaven, moet een oplosmiddel met een vriespunt boven -77 °C worden gebruikt. Wanneer droog ijs aan acetonitril wordt toegevoegd, begint het bad af te koelen. Zodra de temperatuur -41 °C bereikt, zal de acetonitril bevriezen. Daarom moet droog ijs langzaam worden toegevoegd om te voorkomen dat het gehele mengsel bevriest. In deze gevallen kan een badtemperatuur van -55 °C worden bereikt door een oplosmiddel te kiezen met een vergelijkbaar vriespunt (n-octaan bevriest bij -56 °C).

Vloeibare-stikstofbaden boven -196 °CEdit

Vloeibare-stikstofbaden volgen hetzelfde idee als droog-ijsbaden. Een temperatuur van -115 °C kan worden gehandhaafd door langzaam vloeibare stikstof aan ethanol toe te voegen totdat het begint te bevriezen (bij -116 °C).

Water/ijs-alternatievenEdit

In water- en ijsbaden wordt gewoonlijk leidingwater gebruikt wegens de gemakkelijke toegankelijkheid en de hogere kosten van het gebruik van ultrapuur water. Kraanwater en van kraanwater afgeleid ijs kan echter een verontreiniging vormen voor biologische en chemische monsters. Dit heeft een gastheer van geïsoleerde apparaten gecreëerd die worden gericht op het creëren van een gelijkaardig koel of vrieseffect als ijsbaden zonder het gebruik van water of ijs.

VeiligheidsaanbevelingenEdit

The American Chemical Society merkt op dat de ideale organische oplosmiddelen om in een koelbad te gebruiken de volgende kenmerken hebben:

1. Nontoxische dampen.
2. Lage viscositeit.
3. Niet ontvlambaar.
4. Lage vluchtigheid.
5. Geschikt vriespunt.

In sommige gevallen kan een eenvoudige vervanging vrijwel identieke resultaten opleveren, terwijl de risico’s worden verlaagd. Zo levert het gebruik van droogijs in 2-propanol in plaats van aceton een bijna identieke temperatuur op, maar wordt de vluchtigheid van aceton vermeden (zie § Verdere lectuur hieronder).