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Condensador liebig

Condensador liebig

El condensador de Liebig ( / ˈl ɡ / , LEE -big ) [1] o condensador recto es un equipo de laboratorio , concretamente un condensador que consta de un tubo de vidrio recto rodeado por una camisa de agua .

En una operación típica de laboratorio, como la destilación , el condensador se sujeta a un soporte de retorta en orientación vertical u oblicua. El vapor caliente de un líquido se introduce por el extremo superior del tubo interior, y se condensa en contacto con sus paredes más frías. El agua (o algún otro fluido) circula constantemente en la camisa para eliminar el calor de vaporización liberado por el vapor condensado, manteniendo el tubo por debajo del punto de ebullición del líquido . El líquido condensado gotea por el extremo inferior del tubo interior.

El condensador Liebig también se puede utilizar en operaciones de reflujo o extracción Soxhlet , aunque otros tipos de condensadores se adaptan mejor a esas tareas. En este uso, el condensador se mantiene verticalmente sobre el recipiente con el líquido hirviendo. El vapor ingresa al tubo interior a través del extremo inferior y el líquido condensado gotea de regreso a través de la misma abertura, mientras que el extremo superior del tubo generalmente se deja abierto a la atmósfera.

Historia

Este tipo de condensador lleva el nombre del químico alemán Justus von Liebig , aunque él sólo lo perfeccionó y popularizó. [2] [3] [4] [5]

El primer condensador de laboratorio refrigerado por agua fue inventado en 1771 por el químico alemán sueco Christian Weigel (1748-1831). [6] El condensador de Weigel estaba formado por dos tubos coaxiales de estaño , que estaban unidos por sus extremos inferiores formando una camisa de agua, y abiertos por sus extremos superiores. El agua fría entró en la chaqueta a través de una entrada en la parte inferior y se derramó por el extremo superior abierto de la chaqueta. Un tubo de vidrio que transportaba vapores de un matraz de destilación pasaba a través del tubo interior de estaño. Posteriormente, Weigel reemplazó el tubo interior de estaño por un tubo de vidrio e ideó una abrazadera para sujetar el condensador. [7]

Sin embargo, un folleto anónimo publicado en 1781 afirmaba que en 1770 se había concebido un condensador a contracorriente y probado en 1773. [8] Las ilustraciones del folleto muestran una retorta a la que se le colocó un tubo. El tubo conducía los vapores de la retorta a través de una caja rectangular, que actuaba como condensador y en la que fluía agua fría desde el extremo inferior del condensador hasta su extremo superior: un condensador a contracorriente.

En 1794, el farmacéutico alemán Johann Friedrich August Göttling (1753-1809), antiguo alumno de Weigel, mejoró el diseño sellando ambos extremos de la camisa de agua. [9]

En 1778, en lo que parece ser una invención independiente, el farmacéutico finlandés Jakob Gadolin (1719-1802) propuso condensadores para uso en destilerías y laboratorios, que consistían en una camisa metálica que rodeaba el tubo de descarga de un recipiente de destilación y a través del cual pasaba una contracorriente. de agua fría fluyó. [10] [11]

También independientemente de Weigel, Pierre-Isaac Poissonnier (1720-1798), médico del rey Luis XV de Francia , publicó en 1779 un diseño de un alambique para producir agua dulce a partir de agua de mar a bordo de un barco. [12] El aparato consistía en una retorta para hervir el agua de mar, un tubo que se extendía desde la retorta a través de una caja rectangular llena de agua fría corriente, alimentada por un tanque separado. [13]

El propio Liebig atribuyó erróneamente el diseño a Göttling. [2] Liebig reemplazó la pared metálica exterior del condensador de Weigel por un tubo de vidrio y usó mangueras de goma, en lugar de tubos metálicos, para transportar agua hacia y desde el condensador. [14]

Diseño

Dos modernos condensadores Liebig con juntas de vidrio esmerilado.

El diseño moderno consta de dos tubos de vidrio rectos y concéntricos, siendo el interior más largo y que sobresale en ambos extremos. Los extremos del tubo exterior están sellados (normalmente mediante un sello anular de vidrio soplado), formando una camisa de agua, y está equipado con puertos laterales cerca de los extremos para la entrada y salida del fluido de refrigeración. Los extremos del tubo interior, que transporta el vapor y el líquido condensado, están abiertos; A menudo están equipados con juntas de vidrio esmerilado para una conexión segura y hermética a otros equipos.

Eficiencia

En comparación con el simple condensador de tubos enfriado por aire de una retorta o el cabezal de un alambique , el condensador Liebig es más eficiente para eliminar el calor de la condensación y mantener una temperatura baja estable en la superficie de condensación.

Referencias

  1. ^ Sargent, Epes (14 de diciembre de 1854). "El lector estándar de primera clase para escuelas públicas y privadas: que contiene un resumen de reglas de pronunciación y elocución, numerosos ejercicios de lectura y recitación, un nuevo sistema de referencias a reglas y definiciones y un abundante índice explicativo". Phillips, Sampson; Nueva York - vía Google Books.
  2. ^ ab Jensen, William B. (2006). "El origen del condensador Liebig". Revista de Educación Química . 83 (1): 23. Código Bib :2006JChEd..83...23J. doi :10.1021/ed083p23.
  3. ^ Kahlbaum, Georg WA (1896) "Der sogenannte Liebig'sche Kühlapparat" (El llamado condensador de Liebig), Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft , 29  : 69–71.
  4. ^ Speter, Max (1908) "Geschichte der Erfindung des" Liebig'schen Kühlapparat "(La historia de la invención del condensador "Liebig"), Chemiker Zeitung , 32 (1): 3–5.
  5. ^ Schelenz, Hermann, Zur Geschichte der Pharmazeutisch-Chemischen Destilliergerate [Sobre la historia de los aparatos de destilación farmacéutica [y] química], (Berlín, Alemania: Julius Springer, 1911), págs. 84-88.
  6. ^ Christian Ehrenfried Weigel (1771), Observationes chemicae et mineralogice Göttingen (en latín ). La construcción del condensador se explica en las páginas 8 y 9 y en una nota al pie de la página 11; la ilustración es la Fig. 2 en la última página del libro.
  7. ^ Christian Ehrenfried Weigel (1773) Observationes chemicae et mineralogicae, Pars Secunda. Greifswald , Alemania . (en latín) Ver: págs. 41 y siguientes ( Observatio II. Methodus Refrigerandi Nova, Obs. Prior. I. Tradita, ad Tubelos Vitreos Applicata. ) y Figura 1.
  8. ^ Anónimo: Nouvelle Construction d'Alambic pour faire toute sorte de distillation en grand, ... (Nueva construcción de una retorta para realizar todo tipo de destilaciones a gran escala, ...). Una nota manuscrita en la portada de una copia que estaba en la colección de la biblioteca estatal de Cassel, Alemania, dice: "par Jean-Hyacinthe de Magellan" ([escrito] por Joao Hyacinth de Magellan). Joao Magallanes (1723-1790) fue un fraile y científico portugués que se instaló en Londres. En P. 5 del folleto, el Préfacio decía: "La première idée de la Machine distillatoire dont il sera question dans cet Ecrit, remoto à l'année 1770. Il en fut d'abord exécuté différens modèles en petit, & notamment un dans le mois de Janvier 1773; enfin, peu de temps après, par les ordres de M. de Boynes, alors Ministre de la Marine, la Machine fut exécutée à Paris en grand, ... " (La primera idea de un dispositivo de destilación que es el El tema de esta obra, surgió en el año 1770. Se ejecutaron diferentes modelos al principio en pequeña escala, y en particular uno en el mes de enero de 1773, por fin, poco después, por orden del Sr. de Boynes, entonces Ministro; de la Armada, el dispositivo fue ejecutado en París a gran escala, ... )
  9. ^ Göttling, JF (1794). "Beschreibung einer sehr bequemen Kühlanstalt bey Destillationenen aus der Blase" [Descripción de un aparato de enfriamiento muy conveniente [para uso] durante las destilaciones en retortas]. Taschenbuch für Scheidekünstler und Apotheker . 15 . Weimar, Alemania: Hoffmannische Buchhandlung: 129-135 . Consultado el 2 de junio de 2022 .
  10. ^ Gadolin, Jakob (1778) "Förslag at föbättra Brännerie-slangen" (Propuesta para una manguera de destilería mejorada [es decir, condensador]), Kungliga Vetenskaps Akademiens Handlingar (Actas de la Real Academia de Ciencias), 39  : 283–289. [en sueco]
  11. ^ Gadolin, Jacob (1783) "Vorschlag, die Schlange beym Brantweinbrennen zu verbessern" (Propuesta para mejorar los condensadores en las destilerías), Der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften Abhandlungen , 40  : 271–276. [Traducción al alemán]
  12. ^ PI Poisonnier (1779), Appareil distillatoire présenté au Ministre de la Marine ; París .
  13. ^ Dujardin, Jules (1900). "Recherches rétrospectives sur l'art de la distillation". París: Fig. 8, págs. 169-170. {{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )
  14. ^ Liebig, Justus von; Poggendorff, JC; Wöhler, Fr., ed.s, Handwörterbuch der reinen und angewandten Chemie [Diccionario de química pura y aplicada], vol. 2 (Braunschweig, (Alemania): Friedrich Vieweg und Sohn, 1842), artículo: "Destillation", págs. 526–554. En P. 532, Fig. 29, se muestra un condensador en el que el tubo de vidrio interior que contiene los vapores calientes del matraz de destilación está ahora en contacto directo con el agua de refrigeración en la camisa del condensador. Fig. 30 en la pág. 533 muestra un condensador con una camisa de vidrio (no de metal), para destilar pequeños lotes de material.