-100℃～-150℃で凍らない液体冷媒

質問

-100℃～-150℃で凍らない液体冷媒を探しています。現在、石油ベンジン(沸点約50℃、融点約-95℃)に液体窒素(-196℃)を注いで-90℃まで冷やし、昇温させながら、試験管内に閉じ込めたガスの蒸気圧を測定しています。この操作を-90℃よりも低温まで拡張させたいのですが、適した冷媒などありますでしょうか。安全に取り扱えるものが良いです。どうぞよろしくお願い致します。

回答No.2

lupin__X · ベストアンサー

石油ベンジンより凍らないとなると、さらに成分を精製した
ものが、まず、浮かびます。ただ、さらに精製したり、
合成したりで少し値段が張るかもしれません。

(a)ペンタン　 　 　(沸点 36℃, 融点 -131℃)
(b)ヘキサン　 　 　(沸点 69℃, 融点 -95℃)
(c)2-メチルペンタン (沸点 60℃, 融点 -150℃)
(d)3-メチルペンタン (沸点 64℃, 融点 -118℃)

単品だと (c) がいいでしょうね。

これらの混合もいいかもしれません。要するに低融点低沸点の
成分が多くするということです。ただし、揮発性・引火点から
危険度は少し増すでしょう。

アルコールもいいでしょう。
(e)1-プロパノール (沸点 97℃, 融点 -126℃)
(f)2-プロパノール (沸点 82℃, 融点 -89.5℃)
おすすめは、(e) です。
(f) は、イソプロピルアルコールともいい、消毒にも使われ
安価ですが、物性的には、不適ですね。

(c)(e) 混合がいいかもしれません。
混合物は、凝固点降下により、融点の中間になるとは限りません。

なお、フッ素塩素を含むフロン類は、環境問題より除外です。

お礼

ありがとうございます！大変詳しい情報で、非常に参考になります。急いでいたので助かりました。誠にありがとうございます！

回答No.1

kimamaoyaji

液体窒素より低いとなると液体ヘリウム-269 ℃ですが、窒素に比べれば危険度は高いです。
そもそも、液体窒素を使って-90℃以下にならないと、言う方が、やり方もしくは装置に問題が有るのでは、液体ヘリウムを使っても数度程度しか下がらない気がします。
それに空気冷凍システム 「PascalAir（パスカルエア）」で
究極の自然冷媒「空気」で-100℃の世界を創出　というものがありますが？
http://www.mayekawa.co.jp/ja/products/cooling_freezing_sys/02/
-90℃を少し超えてもそれほどメリットはないのでは？？

お礼

ちなみに、「石油ベンジンを使って、試験管内に閉じ込めたガスの蒸気圧を測定している」と書きましたが、測定しているのは石油ベンジンの蒸気圧ではなく、試験管内に閉じ込めた任意のガスです。石油ベンジンは試験管の外側を浸す冷媒として使用しています。

補足

ご回答ありがとうございます。質問にも書いたのですが、「-100℃～-150℃で凍らない"液体"の冷媒」を探しています。液体窒素は-196℃(77K)以上では気体ですし、ヘリウムならもちろん気体なので、今回の用途には合いません。冷媒という表現が悪かったかもしれません。液体そのものに冷却能力は求めておらず、液体窒素を注いだ際に-100℃~-150℃で凍らない液体を探しています。