Kuinka Rotary EVAP toimii?
Apr 02, 2024
Jätä viesti
The pyörivä höyrystin(rotovap) toimii suuntaviivana katoamiseen alentuneen painon alta.
Perustaa:Konsentroitava tai suodatettava testi asetetaan purkkiin, joka tunnetaan nimellä "kääntävä karahvi". Tämä purkki liittyy moottoriin, joka pyörittää sitä tasaisella nopeudella.
Lämmitys:Kääntyvä purkki on osittain upotettu lämmitettyyn nesteeseen, säännöllisesti vesi- tai öljysuihkuun. Tämä suihku antaa tasaisen lämpenemisen testille, mikä edistää liuottimen häviämistä.
Alennettu paino:Pyöröhaihduttimeen on liitetty tyhjiörunko, joka vähentää rungon sisäistä painoa. Painon pudottaminen laskee liukenevan aineen kuplimispistettä, jolloin se voi haihtua alemmissa lämpötiloissa.
Haihdutus:Kääntyvän karahvin kääntyessä testisisäosa leviää laihaksi kalvoksi kannun sisäpinnalle. Tämä kasvattaa katoamiseen käytettävissä olevaa pinta-alaa. Suihkun lämpö nopeuttaa katoavaa kahvaa, kun taas alentunut paino laskee liukenevan aineen kuplimispistettä tukeen sen hajoamista.
Tiivistyminen:Haihtunut liuotinhöyry kulkee lauhdutinkierukan läpi, jota tyypillisesti jäähdytetään kiertävällä jäähdytysnesteellä, kuten vedellä tai ilmalla. Jäähdytys saa liuotinhöyryn tiivistymään takaisin nestemäiseen muotoon. Kondensoitunut neste kerääntyy erilliseen pulloon, joka tunnetaan nimellä "keräyspullo".
Kokoelma:Kondensoitunut liuotin kerääntyy keräyspulloon, kun taas näytteen muut komponentit, kuten liuenneet aineet tai epäpuhtaudet, jäävät pyörivään pulloon.
Valvonta ja valvonta:Koko prosessin ajan parametreja, kuten lämpötilaa, painetta ja pyörimisnopeutta, valvotaan ja säädetään tarpeen mukaan liuottimen poiston ja konsentraation optimoimiseksi.
Päätepiste:Prosessi jatkuu, kunnes haluttu liuottimen poisto- ja konsentraatiotaso saavutetaan. Päätepisteen määräävät tyypillisesti tekijät, kuten liuoksen haluttu pitoisuus, liuottimen ja liuenneen aineen ominaisuudet sekä tietyn sovelluksen vaatimukset.
Yhteenvetona voidaan todeta, että pyöröhaihdutin toimii haihduttamalla liuottimia nestemäisistä näytteistä alennetussa paineessa ja korotetuissa lämpötiloissa, mikä helpottaa liuottimen poistamista ja väkevöintiä. Se on laajalti käytetty tekniikka kemiallisissa laboratorioissa ja teollisuusympäristöissä erilaisiin sovelluksiin, kuten liuottimen talteenottoon, puhdistukseen ja näytteen valmisteluun.
Pyörivien haihduttimien ymmärtäminen
Ennen kuin sukellat mitenpyörivät haihduttimettyössä, on tärkeää ymmärtää niiden peruskomponentit ja rakenne. Tyypillinen pyöröhaihdutin koostuu neljästä pääosasta: haihdutuspullosta, lämmityskylvystä, lauhduttimesta ja tyhjiöpumpusta. Nämä komponentit toimivat yhdessä ja helpottavat liuottimien haihtumista nestemäisistä näytteistä.
Toimintaperiaatteet
Pyörivän haihduttimen toiminta perustuu periaatteeseen alentaa painetta nesteen yläpuolella sen kiehumispisteen alentamiseksi, mikä helpottaa sen haihtumista alemmissa lämpötiloissa. Tämä prosessi saavutetaan yhdistämällä lämpöä ja tyhjiötä.
Haihdutuspullo
Haihdutuspullo, joka tunnetaan myös kiehumispullona, on paikka, johon tiivistettävä näyte sijoitetaan. Se on tyypillisesti valmistettu lasista kestämään haihtumisen aikana kohdattavat kemialliset ja termiset rasitukset. Pullon sisältö kuumennetaan käyttämällä lämpötilasäädeltyä vesi- tai öljyhautetta.
Lämmitys kylpy
Lämmityskylpy toimii lämmönlähteenä haihdutusprosessissa. Se ympäröi haihdutuspulloa ja tarjoaa tasaisen kuumennuksen näytteelle. Lämpötilan hallinta on ratkaisevan tärkeää herkkien näytteiden lämpöhajoamisen estämisessä.
Toimintaperiaatteet:
Haihtuminen
Näyte asetetaan pyörivään pulloon, joka on osittain upotettu kuumennettuun nesteeseen. Rotaatio levittää näytteen ohueksi kalvoksi, mikä lisää sen pinta-alaa haihdutusta varten.
Alennettu paine
Tyhjiöjärjestelmä alentaa painetta järjestelmän sisällä ja alentaa liuottimen kiehumispistettä. Tämä mahdollistaa liuottimen haihtumisen alemmissa lämpötiloissa, mikä vähentää näytteen hajoamisen riskiä.
Tiivistyminen
Höyrystynyt liuotin kulkee lauhduttimen läpi, jossa se jäähtyy ja tiivistyy takaisin nestemäiseen muotoon. Kondensoitunut liuotin kerätään sitten keräyspulloon.
Ohjausparametrit
Lämpötilaa, painetta ja pyörimisnopeutta seurataan ja säädetään tarpeen mukaan liuottimen poistamisen ja konsentraation optimoimiseksi.
Lauhdutin
Lauhdutin on vastuussa haihtuneen liuotinhöyryn muuttamisesta takaisin nestemäiseen muotoon. Se koostuu kelasta tai putkesta, jonka läpi jäähdytysneste, kuten vesi tai kylmäaine, kiertää. Kun höyry kulkee lauhduttimen läpi, se menettää lämpöä ja tiivistyy nesteeksi, joka kerätään erilliseen astiaan.
Tyhjiöpumppu
Tyhjiöpumpulla on ratkaiseva rooli tehokkaan haihdutuksen edellyttämän matalapaineisen ympäristön luomisessa. Poistamalla ilmaa ja muita kaasuja järjestelmästä tyhjiöpumppu alentaa liuottimen kiehumispistettä, mikä mahdollistaa nopeamman haihtumisen alemmissa lämpötiloissa.
Työskentelyprosessi
Työprosessi apyörivä höyrystinvoidaan jakaa useisiin erillisiin vaiheisiin:
Valmistautuminen
Näyte laitetaan haihdutuspulloon poistettavan liuottimen kanssa.
01
Lämmitys
Kuumennushaude asetetaan haluttuun lämpötilaan, jolloin liuottimen annetaan saavuttaa kiehumispisteensä.
02
Haihtuminen
Kun liuotin haihtuu, sen höyry nousee ja menee lauhduttimeen, jossa se jäähtyy ja tiivistyy takaisin nestemäiseen muotoon.
03
Kokoelma
Kondensoitunut liuotin kerääntyy erilliseen astiaan, jolloin konsentroitu näyte jää haihdutuspulloon.
04
Tyhjiön ohjaus
Koko prosessin ajan tyhjiöpumppu ylläpitää haluttua alipainetasoa, mikä varmistaa tehokkaan liuottimen poiston.
05
Pyörivien höyrystimien sovellukset
Rotaatiohaihduttimet löytävät sovelluksia useilla eri teollisuudenaloilla ja tutkimusaloilla:
Kemiallinen synteesi
Orgaanisessa synteesissä pyöröhaihduttimia käytetään liuottimien poistamiseen reaktioseoksista, mikä mahdollistaa puhtaiden tuotteiden eristämisen.
Farmaseuttiset tuotteet
Farmaseuttiset laboratoriot käyttävät kiertohaihduttimia lääkkeiden löytämiseen, puhdistamiseen ja formulointiprosesseihin.
Ruoka ja juoma
Elintarvike- ja juomateollisuudessa kiertohaihduttimia käytetään aromien konsentroimiseen, eteeristen öljyjen uuttamiseen ja liuottimien poistamiseen uutteista.
Ympäristöanalyysi
Ympäristölaboratoriot käyttävät kiertohaihduttimia vesi- ja maanäytteiden ympäristön epäpuhtauksien väkevöintiin ja analysointiin.
Huolto ja hoito
Asianmukainen huolto on olennaista, jotta varmistetaan pitkäikäisyys ja tehokkuuspyörivä höyrystin:
Säännöllinen puhdistus
Puhdista kaikki lasiesineet huolellisesti jokaisen käytön jälkeen kontaminoitumisen estämiseksi ja tarkkojen tulosten varmistamiseksi.
Kalibrointi
Kalibroi säännöllisesti lämpötila- ja tyhjiöasetukset optimaalisen suorituskyvyn ylläpitämiseksi.
Tarkasta tiivisteet ja tiivisteet
Tarkista säännöllisesti tiivisteet ja tiivisteet kulumisen tai vaurioiden varalta ja vaihda ne tarvittaessa tyhjiövuotojen estämiseksi.
Voitelu
Voitele liikkuvat osat valmistajan suosittelemalla tavalla kitkan ja kulumisen vähentämiseksi.
Johtopäätös
Tiivistettynä,pyörivät haihduttimetovat monipuolisia instrumentteja, joita käytetään laajalti laboratorioissa liuottimen poistamiseen ja konsentroimiseen. Hyödyntämällä haihdutus- ja tyhjiöteknologian periaatteita nämä laitteet mahdollistavat monenlaisia sovelluksia eri teollisuudenaloilla. Niiden komponenttien, toimintaperiaatteiden ja kunnossapitovaatimusten ymmärtäminen on välttämätöntä niiden tehokkuuden maksimoimiseksi ja luotettavien tulosten varmistamiseksi tieteellisessä tutkimuksessa ja teollisissa prosesseissa.
Viitteet:
https://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/analytical-applications/rotary-evaporator.html
https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_ja_Teoreettinen_Kemia_Oppikirja_Kartat/Täydennys_ Moduulit_(fysikaaliset_ja_teoreettiset_kemiat)/_aineen/tilojen fysikaaliset_ominaisuudet_ {13}}_Aineen/Ominaisuudet_Nesteiden/Kiehumispisteen_Piste/_vaikutus_{{20 }}Paine__kiehumispisteissä{23}}
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ac50096a007