低温反应浴实现了将反应体系置于低温环境中进行化学反应
点击次数：556 更新时间：2023-03-22
低温反应浴是用于实验室里的一种特殊工具，在化学领域被广泛使用。为了进行某些化学反应，需要将反应体系置于低温环境中，这时候就需要借助低温反应浴来实现。 低温反应浴（也称低温槽）主要是利用制冷剂将反应体系置于低温环境中。物料常常是在常温常压的环境下工作，但在某些情况下需要进行低温反应。例如，在一些分子筛合成中，需要降温以防止副反应的发生。在有机合成过程中，有些金属催化剂需要低温下操作以获得高效的催化活性。在材料科学领域，低温反应还可以用于制备高质量的单晶。
低温反应浴最常见的构造基于霜冻结冷却原理。为了从高分子量制冷剂如液体氮中获得恒定的低温，需要使用两个容器：外壳容器放入一层泡沫包缩小液氮接触面，以延缓氮气气化。内部容器由不锈钢或塑料制成，封闭在外壳容器的底部。然后将制冷剂加入内部容器中，并通过排水阀控制内浮力以保障液面的恒定。在加热盘的帮助下，冷却介质被加热以保留低温操作（通常在-80°C至-120°C）。
低温反应浴广泛应用于化学合成、生物学、物理学和材料学等领域。在有机合成中，低温反应通常用于制造广谱的催化剂，例如钯催化剂、铂催化剂等。此外，也可以用于制备高分子合成，例如合成聚合物或制备聚合物纳米粒子。在材料研究中，低温反应常常和单晶生长联合使用，以控制原子扩散和分子结构有序性的形成。
在使用低温反应浴时，需要注意安全。制冷剂通常是高度有毒的物质，因此使用时要戴手套、护目镜和防护衣。在操作中，需要尽量减少液体氮与空气接触以避免装置中的氧气与氮气的混合导致的爆炸。此外，使用时还需要对浴液进行适度的搅拌或进气以防止浴液报废或产生温度漂移。
