低溫反應浴實現了將反應體系置于低溫環境中進行化學反應
點擊次數：1104 更新時間：2023-03-22
低溫反應浴是用于實驗室里的一種特殊工具，在化學領域被廣泛使用。為了進行某些化學反應，需要將反應體系置于低溫環境中，這時候就需要借助低溫反應浴來實現。 低溫反應浴（也稱低溫槽）主要是利用制冷劑將反應體系置于低溫環境中。物料常常是在常溫常壓的環境下工作，但在某些情況下需要進行低溫反應。例如，在一些分子篩合成中，需要降溫以防止副反應的發生。在有機合成過程中，有些金屬催化劑需要低溫下操作以獲得高效的催化活性。在材料科學領域，低溫反應還可以用于制備高質量的單晶。
低溫反應浴最常見的構造基于霜凍結冷卻原理。為了從高分子量制冷劑如液體氮中獲得恒定的低溫，需要使用兩個容器：外殼容器放入一層泡沫包縮小液氮接觸面，以延緩氮氣氣化。內部容器由不銹鋼或塑料制成，封閉在外殼容器的底部。然后將制冷劑加入內部容器中，并通過排水閥控制內浮力以保障液面的恒定。在加熱盤的幫助下，冷卻介質被加熱以保留低溫操作（通常在-80°C至-120°C）。
低溫反應浴廣泛應用于化學合成、生物學、物理學和材料學等領域。在有機合成中，低溫反應通常用于制造廣譜的催化劑，例如鈀催化劑、鉑催化劑等。此外，也可以用于制備高分子合成，例如合成聚合物或制備聚合物納米粒子。在材料研究中，低溫反應常常和單晶生長聯合使用，以控制原子擴散和分子結構有序性的形成。
在使用低溫反應浴時，需要注意安全。制冷劑通常是高度有毒的物質，因此使用時要戴手套、護目鏡和防護衣。在操作中，需要盡量減少液體氮與空氣接觸以避免裝置中的氧氣與氮氣的混合導致的爆炸。此外，使用時還需要對浴液進行適度的攪拌或進氣以防止浴液報廢或產生溫度漂移。
