1. Barreja H₂O-gel
2. Barreja gel/sal inorgànica
3. Gel sec
4. Líquids criogènics
5. Dit fred (CRYOCOOL)

Aquests sistemes de refrigeració s’introdueixen en un vas Dewar, bany termostàtic dissenyat específicament per a mantenir la temperatura del líquid que conté. Un vas Dewar és una ampolla o recipient amb una doble capa de vidre (o similar), entre les quals s'ha generat el buit, per a prevenir el flux calorífic per conducció i convecció.(Fig 3.12) La superfície més exterior i la superfície més interior estan cobertes d'una capa metàl·lica o d'alguna substància reflectora (en un inici plata) per a evitar la transmissió del calor per radiació.

Fig 3.12

 1. Barreja H2O-gelÉ

És el bany refrigerant més senzill i econòmic. Manté la temperatura entre 0 i 4 ºC.

 2. Barreja gel/sal inorgànica

Amb una barreja de gel amb una sal inorgànica com clorur de sodi o clorur de calci es poden aconseguir temperatures entre -10 i -40 ºC. La temperatura depèn de la quantitat i el tipus de sal utilitzada.

3. Gel sec

El gel sec o neu carbònica és el diòxid de carboni en estat sòlid. S’anomena així perquè tot i assemblar-se al gel o a la neu en el seu aspecte, quan a temperatura ambient sublima no deixa cap residu d’humitat (Fig 3.13). Una barreja de gel sec amb un dissolvent orgànic, com l’acetona, o mescles de dissolvents pot assolir temperatures de fins -78 ºC. El seu baix punt de sublimació (-78 ºC) i el fet de no deixar residus líquids el converteixen en un excel·lent refrigerant.

Fig 3.13

4. Líquids criogènics

Els líquids criogènics són gasos, a temperatura ambient i pressió atmosfèrica, que refredats intensament i comprimits s’aconsegueix convertir-los en líquids, mantenint l’estat líquid a temperatures molt baixes (punts d’ebullició inferiors a 0 ºC).
El procés del pas de líquid a gas es fortament endotèrmic, refredant tot el que estigui en contacte. Els vapors i gasos que alliberen també són molt freds, amb el que sovint condensen la humitat ambiental creant boires molts visibles (Fig 3.14).
Per seguretat s’utilitzen gasos inerts com nitrogen, heli o neó.

Fig. 3.14

El líquid criogènic més utilitzat com a bany refrigerant és el nitrogen líquid (inert, incolor, inodor i no corrosiu). Utilitzat sol o barrejat amb un dissolvent orgànic, pot assolir temperatures de fins a -196 ºC. Es considera que és el millor bany refrigerant donat que no és tòxic, és econòmic i no deixa residus. Tot i això, té el desavantatge de ser suficientment fred com per condensar l’oxigen de l’aire. La co-condensació de solvents orgànics i oxigen és una barreja potencialment explosiva i cal evitar-la.

5. Dit fred

Aparell que proporciona un fred intens a través un serpentí de refrigeració flexible que li permet adaptar-se a la forma del recipient. Són refrigeradors d’immersió que ens permeten mantenir banys freds de manera força controlada mitjançant una sonda de temperatura entre 20 ºC i -80 ºC. El temps de refrigeració depèn de la potència de l’aparell, i la regulació permet obtenir una constància de temperatura de 1 a 2 ºC segons la mida del bany (Fig 3.15).

Fig 3.15a                                                                                       Fig 3.15b