Kältemischung
Als Kältemischung werden Mischungen von Substanzen bezeichnet, die zum Kühlen verwendet werden.
Größter Vorteil einer Kältemischung gegenüber mechanisch unter Verwendung von Kühlmitteln hergestellter Kälte ist das Fehlen der Notwendigkeit, Arbeit/Energie einzusetzen: Kältemischungen kühlen von selbst, es bedarf nur der richtigen Mischung, und sonst keiner Arbeit wie sie z.B. von einer Wärmepumpe verrichtet werden muss. Größter Nachteil einer Kältemischung ist, dass sie "endlich" ist. Als Verfahren zur mechanischen Herstellung von Kälte und Kühlmittel noch unbekannt waren, vor 1900 also, verwendete man Kältemischungen, um Kälte künstlich herzustellen.
Kältemischungen mit Salzen
Kältemischungen von Salzen mit Wasser oder Wassereis nutzen die endothermen Wärmeeffekte beim Lösen von Substanzen zur Kühlung.
Die Temperaturänderung beim Lösen ergibt sich aus der Energie, die zum Auflösen des Ionengitters der Salze nötig ist. und der Hydratisierungsenergie, die beim Lösen frei wird. Bei Salzen mit einer größeren Gitterenergie als Hydratisierungsenergie entzieht die Mischung der Umgebung die fehlende Energie, die Lösung kühlt sich ab.
Kältemischungen von Salzen im Wasser können Temperaturen von bis zu -11 °C (*) erreicht werden. Bessere Ergebnisse werden bei Mischungen mit Wassereis erreicht, bis zu -55 °C (*). Durch das Mischen mit Eis addiert sich die Abkühlung durch das Schmelzen des Eis und das anschließende endotherme Lösen des Salzes im Schmelzwasser.
Kältemischungen mit Trockeneis
Kältemischungen mit Trockeneis können Temperaturen von bis zu -90 °C (*) erreichen. Verwendet wird Trockeneis in Methanol (bis -70 °C (*)), in Aceton (bis -80 °C) und in Diethylether (bis -90 °C (*)).
Niedrigere Temperaturen lassen sich nur mit verflüssigten Gasen erreichen.
Weblinks
Bilder einiger Kältemischungen
* Die Tiefsttemperaturen sind nur bei der Verwendung eines Dewargefäßes erreichbar.