Manual de Sobrevivência no Laboratório de Química Orgânica: Guia de Técnicas para o Aluno

Aquecedores Proporcionais e Controladores sem Etapas Intermediárias

do cabo adaptador, sim. Sempre use um transformador de voltagem variável e comece com o transformador ajustado no zero.

b. Não use uma manta pequena demais. A única solução para isso é

pegar uma que se encaixe adequadamente. O contato fraco entre a manta e o vidro não transfere calor prontamente, e a manta vai queimar.

c. Não use uma manta grande demais. A única solução boa para

isso é pegar uma que se encaixe adequadamente. Um remédio aceitável é encher a manta de areia depois que o balão estiver encaixado, mas antes de você ligar a voltagem. Caso contrário, a manta vai queimar.

Dica: Quando você montar uma manta de aquecimento para aquecer qualquer balão, geralmente para destilação ou refluxo, coloque a manta em um anel de ferro e mantenha-a alguns centímetros acima do tampo da mesa

(Fig. 17.5). Então, prenda o colo do balão com uma garra, caso você tenha de remover o calor rapidamente. Nessa montagem, se necessário, você pode simplesmente soltar o anel de ferro, deixando a manta e o anel de ferro caírem.

 

AQUECEDORES PROPORCIONAIS E

 

CONTROLADORES SEM ETAPAS

 

INTERMEDIÁRIAS

 

Em todos os casos de aquecimento de líquidos para destilação ou refluxo, controlamos a energia elétrica diretamente, não o calor ou a temperatura. A energia é aplicada aos elementos aquecedores, e eles esquentam. Entretanto, a temperatura final é determinada pela perda de calor para o ambiente, o ar e, mais importante, para o balão que você está aquecendo. Há diversos tipos de controles de energia elétrica.

 

FIGURA 17.6 Uma manta de aquecimento Thermowell.

1. O transformador de voltagem variável. Já discutimos isso

anteriormente. Vou rapidamente voltar a falar do assunto: ajuste a

temperatura para 50 no dial de 0-100 e você vai obter 50% da

voltagem da linha, todo o tempo, noite e dia, chova ou faça sol.

2. O controlador mecânico sem etapas intermediárias. Isso parece ser

o substituto barato do transformador de voltagem variável. Dentro de

um dos modelos existe um pequeno fio de aquecimento enrolado em

torno de uma tira bimetálica com um magneto em uma das

extremidades (Fig. 17.7). Um êmbolo conectado ao dial no painel

dianteiro varia a distância entre o magneto e a chapa metálica.

Quando você liga o dispositivo, que está ligado a uma manta de

aquecimento, a corrente passa pelo pequeno fio de aquecimento e a

manta. Agora, a manta está a todo vapor (120 V dos 120 V da tomada

elétrica da parede)! À medida que o pequeno fio de aquecimento

esquenta a tira bimetálica, a tira se expande, se torce e finalmente

puxa o magneto da sua chapa metálica, abrindo o circuito. A manta

agora resfria rapidamente (0 V dos 120 V da tomada da parede), junto

com a tira bimetálica. Eventualmente, a tira resfria o suficiente para

permitir que o magneto se aproxime da chapa metálica, e —

PRONTO — tudo a toda força novamente.

O controle do painel dianteiro varia o ciclo de trabalho, do

momento em que o controlador está a todo vapor até o momento que

o controlador está totalmente desligado. Se o balão, o conteúdo e a

manta de aquecimento são substanciais, leva algum tempo para eles

aquecerem e esfriarem. Uma montagem dessas teria uma defasagem

térmica grande. Com montagens pequenas (cerca de 50 mL mais ou

menos), há uma pequena defasagem térmica, podendo ocorrer

enormes flutuações térmicas. Além disso, operar uma manta de

aquecimento dessa forma é apenas conectá-la e desconectá-la

repetidamente diretamente à tomada da parede. Não são muitos os

dispositivos que facilmente recebem esse tipo de tratamento.

FIGURA 17.7 O interior de um aquecedor mecânico sem etapas intermediárias.

 

FIGURA 17.8 Regulador de iluminação e controle de energia da manta de aquecimento por meio de triac.

 

3. O controlador eletrônico sem etapas intermediárias. Você

acreditaria em um regulador de iluminação? O controlador eletrônico

tem um triac, um dispositivo semicondutor que permite que frações

de um ciclo de energia AC passem para a manta de aquecimento. A

energia AC varia como uma onda sinusoidal, de 0 a 120 V de um

pico a outro. Em um ajuste de 25%, o triac permanece desligado

durante bastante tempo do ciclo AC, finalmente ligando no tempo

correto (Fig. 17.8). Embora o triac realmente ligue “a todo vapor” e

desligue “a todo vapor”, ele faz isso às vezes de uma forma tão

cuidadosamente controlada que a manta nunca sente toda a energia da

linha (a menos que você deliberadamente faça esse ajuste).