Hoe werkt roterende EVAP?
Apr 02, 2024
Laat een bericht achter
De draaiende vernevelaar(rotovap) werkt op basis van het verdwijnen onder verminderd gewicht.
Opgericht:De test die moet worden geconcentreerd of gefilterd, wordt geplaatst in een pot die bekend staat als de "draaiende karaf". Deze pot is gekoppeld aan een motor die hem met een constante snelheid laat draaien.
Verwarming:De draaipot wordt gedeeltelijk ondergedompeld in een verwarmde vloeistof, regelmatig een water- of oliedouche. Deze douche zorgt voor een gelijkmatige opwarming van de proef, waardoor het verdwijnen van het oplosmiddel wordt bevorderd.
Gereduceerd gewicht:Een vacuümframework is gekoppeld aan de roterende verdamper, waardoor het gewicht binnen het frame naar beneden wordt gebracht. Door het gewicht naar beneden te brengen, wordt het borrelpunt van het oplosbare materiaal verlaagd, waardoor het bij lagere temperaturen kan verdwijnen.
Verdamping:Terwijl de draaiende karaf draait, verspreidt het testinterieur zich tot een magere film op het binnenoppervlak van de karaf. Dit vergroot het oppervlaktebereik dat toegankelijk is voor verdwijning. De warmte van de douche versnelt het verdwijnende handvat, terwijl het verminderde gewicht het borrelpunt van het oplosbare verlaagt, waardoor de verspreiding ervan wordt ondersteund.
condensatie:De verdampte oplosmiddeldamp beweegt door een condensorspiraal, die doorgaans wordt gekoeld door circulerend koelmiddel, zoals water of lucht. Door de koeling condenseert de oplosmiddeldamp weer in vloeibare vorm. De gecondenseerde vloeistof wordt verzameld in een aparte kolf die bekend staat als de "opvangkolf".
Verzameling:Het gecondenseerde oplosmiddel verzamelt zich in de opvangkolf, terwijl de overige componenten van het monster, zoals opgeloste stoffen of onzuiverheden, in de roterende kolf achterblijven.
Toezicht en controle:Gedurende het hele proces worden parameters zoals temperatuur, druk en rotatiesnelheid bewaakt en indien nodig aangepast om de verwijdering en concentratie van het oplosmiddel te optimaliseren.
Eindpunt:Het proces gaat door totdat het gewenste niveau van oplosmiddelverwijdering en concentratie is bereikt. Het eindpunt wordt doorgaans bepaald door factoren zoals de gewenste concentratie van de oplossing, de eigenschappen van het oplosmiddel en de opgeloste stof, en de vereisten van de specifieke toepassing.
Samenvattend werkt de rotatieverdamper door oplosmiddelen uit vloeibare monsters te verdampen onder verminderde druk en verhoogde temperaturen, waardoor de verwijdering en concentratie van oplosmiddelen wordt vergemakkelijkt. Het is een veelgebruikte techniek in chemische laboratoria en industriële omgevingen voor verschillende toepassingen, zoals het terugwinnen van oplosmiddelen, zuivering en monstervoorbereiding.
Rotatieverdampers begrijpen
Voordat we ingaan op de details van hoeroterende verdamperswerk, is het essentieel om hun basiscomponenten en structuur te begrijpen. Een typische rotatieverdamper bestaat uit vier primaire onderdelen: de verdampingskolf, het verwarmingsbad, de condensor en de vacuümpomp. Deze componenten werken samen om de verdamping van oplosmiddelen uit vloeibare monsters te vergemakkelijken.
principes van operaties
De werking van een rotatieverdamper draait om het principe van het verlagen van de druk boven een vloeistof om het kookpunt te verlagen, waardoor de verdamping bij lagere temperaturen wordt vergemakkelijkt. Dit proces wordt bereikt door de gecombineerde toepassing van warmte en vacuüm.
Verdampingsfles
In de verdampingskolf, ook wel kookkolf genoemd, wordt het te concentreren monster geplaatst. Het is meestal gemaakt van glas om bestand te zijn tegen de chemische en thermische spanningen die optreden tijdens verdamping. De inhoud van de kolf wordt verwarmd met behulp van een water- of oliebad met temperatuurregeling.
Verwarming bad
Het verwarmingsbad dient als warmtebron voor het verdampingsproces. Het omringt de verdampingskolf en zorgt voor een uniforme verwarming van het monster. Temperatuurregeling is van cruciaal belang bij het voorkomen van thermische degradatie van gevoelige monsters.
Werkprincipes:
Verdamping
Het monster wordt in de roterende kolf geplaatst, die gedeeltelijk is ondergedompeld in een verwarmde vloeistof. Rotatie spreidt het monster uit tot een dunne film, waardoor het verdampingsoppervlak groter wordt.
Verminderde druk
Het vacuümsysteem verlaagt de druk in het systeem, waardoor het kookpunt van het oplosmiddel wordt verlaagd. Dit maakt verdamping van oplosmiddelen bij lagere temperaturen mogelijk, waardoor het risico op degradatie van monsters wordt verminderd.
condensatie
Het verdampte oplosmiddel gaat door de condensor, waar het wordt afgekoeld en weer in vloeibare vorm wordt gecondenseerd. Het gecondenseerde oplosmiddel wordt vervolgens opgevangen in de opvangkolf.
Controleparameters
Temperatuur, druk en rotatiesnelheid worden bewaakt en indien nodig aangepast om de verwijdering en concentratie van het oplosmiddel te optimaliseren.
Condensor
De condensor is verantwoordelijk voor het omzetten van de verdampte oplosmiddeldamp terug in vloeibare vorm. Het bestaat uit een spoel of een buis waardoor een koelmiddel, zoals water of koelmiddel, circuleert. Terwijl de damp door de condensor stroomt, verliest deze warmte en condenseert tot een vloeistof, die in een aparte container wordt opgevangen.
Vacuum pomp
De vacuümpomp speelt een cruciale rol bij het creëren van de lagedrukomgeving die nodig is voor efficiënte verdamping. Door lucht en andere gassen uit het systeem te verwijderen, verlaagt de vacuümpomp het kookpunt van het oplosmiddel, waardoor een snellere verdamping bij lagere temperaturen mogelijk is.
Werkproces
Het werkproces van eendraaiende vernevelaarkan worden opgesplitst in verschillende afzonderlijke stappen:
Voorbereiding
Het monster wordt samen met het te verwijderen oplosmiddel in de verdampingskolf geplaatst.
01
Verwarming
Het verwarmingsbad wordt op de gewenste temperatuur ingesteld, waardoor het oplosmiddel het kookpunt bereikt.
02
Verdamping
Terwijl het oplosmiddel verdampt, stijgt de damp op en komt de condensor binnen, waar het wordt afgekoeld en weer in vloeibare vorm wordt gecondenseerd.
03
Verzameling
Het gecondenseerde oplosmiddel wordt verzameld in een aparte container, waardoor het geconcentreerde monster in de verdampingskolf achterblijft.
04
Vacuümcontrole
Gedurende het hele proces handhaaft de vacuümpomp het gewenste vacuümniveau, waardoor een efficiënte verwijdering van oplosmiddelen wordt gegarandeerd.
05
Toepassingen van roterende verdampers
Rotatieverdampers vinden toepassingen in een breed scala aan industrieën en onderzoeksgebieden:
Chemische Synthese
Bij organische synthese worden rotatieverdampers gebruikt om oplosmiddelen uit reactiemengsels te verwijderen, waardoor zuivere producten kunnen worden geïsoleerd.
Farmaceutische producten
Farmaceutische laboratoria maken gebruik van roterende verdampers voor het ontdekken, zuiveren en formuleren van geneesmiddelen.
Eten en drinken
In de voedingsmiddelen- en drankenindustrie worden rotatieverdampers gebruikt voor het concentreren van smaakstoffen, het extraheren van etherische oliën en het verwijderen van oplosmiddelen uit extracten.
Milieu-analyse
Milieulaboratoria gebruiken rotatieverdampers voor de concentratie en analyse van milieuverontreinigende stoffen in water- en bodemmonsters.
Onderhoud en verzorging
Goed onderhoud is essentieel om de levensduur en efficiëntie van eendraaiende vernevelaar:
Regelmatige schoonmaak
Maak al het glaswerk na elk gebruik grondig schoon om besmetting te voorkomen en nauwkeurige resultaten te garanderen.
Kalibratie
Kalibreer regelmatig de temperatuur- en vacuüminstellingen om optimale prestaties te behouden.
Inspecteer afdichtingen en pakkingen
Controleer afdichtingen en pakkingen regelmatig op tekenen van slijtage of schade en vervang ze indien nodig om vacuümlekken te voorkomen.
Smering
Smeer bewegende delen zoals aanbevolen door de fabrikant om wrijving en slijtage te verminderen.
Conclusie
Ten slotte,roterende verdamperszijn veelzijdige instrumenten die veel worden gebruikt in laboratoriumomgevingen voor het verwijderen en concentreren van oplosmiddelen. Door gebruik te maken van de principes van verdampings- en vacuümtechnologie, vergemakkelijken deze apparaten een reeks toepassingen in verschillende industrieën. Het begrijpen van hun componenten, werkingsprincipes en onderhoudsvereisten is essentieel voor het maximaliseren van hun effectiviteit en het garanderen van betrouwbare resultaten in wetenschappelijk onderzoek en industriële processen.
Referenties:
https://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/analytical-applications/rotary-evaporator.html
https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemie_Leerboek_Kaarten/Supplemental_ Modules_(fysieke_en_theoretische_scheikunde)/fysische_eigenschappen_van_materie/toestanden{ {13}}van_Materie/Eigenschappen_van_Vloeistoffen/Koken_Punt/Het_Effect_van{{20 }}Druk_aan_Kookpunten_
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ac50096a007