Chauffage a reflux

Le chauffage à reflux est utilisé pour accélérer, ou permettre, une réaction chimique sans perte de réactifs ou de produits.

Explications

Schéma du montage de chauffage à reflux

Un chauffage à reflux accélère une réaction car la température est un facteur cinétique, plus elle augmente plus la vitesse de réaction augmente.

Le reflux empêche la perte de réactif ou de produit par évaporation. Dans le vase à réaction (souvent un ballon ou un erlenmeyer), du fait de l'augmentation de la température certaines espèces chimiques s'évaporent. Ces espèces chimiques montent alors dans le réfrigérant à boules. De l'eau froide s'écoule en permanence dans ce réfrigérant, au contact des parois les gaz refroidissent et se condensent sous formes de gouttelettes sur les parois du réfrigérant et finissent par retomber dans le vase à réaction. Pour éviter les pertes de matières, on pourrait tout simplement fermer le vase à réaction, mais dans ce cas on ne pourrait pas travailler à pression constante et il y aurait un risque de surpression.

Annotations du schéma

1. Réfrigérant à boules
2. Pince mâchoire (pour maintenir le ballon et le réfrigérant en position verticale)
3. Ballon monocol
4. Chauffe-ballon
5. Système élévateur (ou valet support élévateur)

• Les flèches représentent l’entrée et la sortie de l'eau dans le réfrigérant

Parfois le ballon est remplacé par un erlenmeyer, on chauffe alors le système par bain marie. Si une agitation est nécessaire, on utilise une plaque chauffante agitante et on chauffe au bain marie. Le schéma représente le cas le plus généralement rencontré.

Utilisations

Ce montage est souvent utilisé en chimie organique pour synthétiser une espèce chimique (par exemple, l'estérification). Les réactions en chimie organique sont souvent lentes, d'où la nécessité de chauffer.

Aspects pratiques

Dans ce type de montages de chauffage à reflux, on dépose souvent quelques grains de pierre ponce (ou des billes de verre) dans le fond du ballon pour favoriser la formation de bulles de gaz dans le liquide. On régule ainsi l'ébullition en évitant les phénomènes de retard à l'ébullition.

Un thermomètre n'est pas nécessaire, en effet la température n'a pas à être contrôlée, il faut simplement chauffer le système. Par contre, si le chauffage se fait par bain marie, la température ne doit pas trop s'élever sous peine de créer une trop forte ébullition du liquide dans le bain.

Le système élévateur est là par sécurité pour permettre de séparer rapidement le système de chauffage du vase à réaction dans le cas où la réaction s'emballerait. Il faut donc prendre soin de placer le vase à réaction à une hauteur suffisante.

Voir aussi

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