Soğutma Yöntemleri

Soğutma Yöntemleri





Maddelerin ya da ortamların sıcaklığının düşürülmesi ya da düşük sıcaklıklarda tutulması işlemine soğutma, bu amaçla kullanılan aygıtlara da soğutucu denir İçecekleri serin tutmak için kullanılan buz kutularından evlerimizdeki buzdolaplarına; soğuk hava depolanndan, mutlak sıfıra (273°C) yakın çok düşük sıcaklıkların elde edilebildiği aygıtlara kadar değişen çok çeşitli soğutucular vardır

Soğutmanın en yaygın bilinen ve uygulanan biçimi, besinlerin buzdolaplarında soğutularak bozulmadan korunmasıdır Soğutma tekniğinden tıp ve eczacılık alanlarında, aşı, serum ve antibiyotik gibi maddelerin hazırlanması ve korunmasında; fotoğraf filmlerinin, derilerin ve kürklerin saklanmasında; çeşitli damıtma işlemlerinde, bira, şarap gibi içkilerin mayalanmasında ve daha başka birçok alanda da yararlanılır
Soğutulmuş besinlerin uzun süre bozulmadan saklanabilmesinin nedeni, bunların içindeki, bozulmaya yol açan bakterilerin {bak BAKTERİ) düşük sıcaklıklarda çok yavaş üremesi ya da hiç üreyememesidir 10°C'nin üzerinde bakteriler hızla ürer ve besinin bozulmasına, çürümesine neden olur

Yapay soğutma yöntemlerinin bilinmediği zamanlarda, insanlar dağlardan getirilen kar ve buzu ısıya karşı yalıtılmış özel bölmelerde saklar ve soğutma için gerektikçe onlardan yararlanırlardı Besinleri soğukta saklamak için, buz kutusu denen ve üst bölümüne buz, alt bölümüne besinlerin konduğu, ısıya karşı yalıtılmış kutular kullanılırdı Kutuya konan besinlerden ısı soğurarak (emerek) ısınan hava yükselerek buz bölmesine çıkarken, üstte buzun çevresinde soğuyan hava da ağır olduğu için aşağıya, besinlerin bulunduğu bölmeye inerdi Böylece kutudaki buz bütünüyle eriyene kadar besinler soğuk bir ortamda korunmuş olurdu Ama bu yöntemle 0°C'nin altındaki sıcaklıklara inilemezdi

Soğutucuların çoğunda, bir sıvının buharlaşırken çevresinden ısı soğurması olgusundan yararlanılır Örneğin, avucumuza bir miktar metil alkol döksek avucumuz hemen soğur; çünkü metil alkol hızla buharlaşırken avucumuzdan ısı emer İşte soğutucularda da, uygun bir sıcaklıkta sıvı halden buhar (yani gaz) haline geçebilen ve sonra tekrar gaz halinden sıvı hale dönüşen benzer soğutucu maddelerden yararlanılır Soğutma sistemlerinde en yaygın kullanılan soğutucu madde, 33°C'de buharlaşan amonyaktır Günümüzde başka soğutucu maddeler de kullanılır Kükürt dioksit, metil klorür, karbon dioksit ve metanın klor ve flüor gazlarıyla oluşturduğu bileşikler olan freonlar bunlardan bazılarıdır

Öte yandan, iyi karıştırıldıkları zaman ısı soğuran bazı maddeler de vardır Örneğin su ile amonyum nitratın kanştınlmasıyla * 15°C; buz ile sodyum klorürün (tuz) kanştınlmasıyla 21°C; sodyum nitrat ile seyreltik nitrik asit karıştınlarak 25°C ve buz ile kalsiyum klorür karıştınlarak �55°C sıcaklık elde edilebilir

1748'de Glasgow Üniversitesi'nde William Cullen, kapalı bir kapta vakum oluşturup etil eteri buharlaştırarak ilk yapay soğutmayı gerçekleştirmişti 1823'te ise Michael Faraday amonyağı basınç altında sıvılaştırmayı başarmış ve böylece soğutucu yapımı için büyük bir olanak yaratmıştı Ama bu tür ilk soğutucuyu 1834'te Jacob Perkins yaptı İlk modern soğutucular 19 yüzyılın ikinci yarısında ortaya çıktı; ama bunlar ancak 20 yüzyılın başlarında yaygın olarak kullanılmaya başlandı

Soğutucular, uygulanan yönteme bağlı olarak başlıca iki gruba aynlır: Sıkıştırmalı soğutucular ve soğurmalı soğutucular