evaporator rotativ
Această intrare sau secțiune pe tema chimiei analitice nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Evaporatorul rotativ este un aparat utilizat în mod obișnuit pentru îndepărtarea solvenților dintr-o soluție a unui compus de interes, prin evaporare la presiune scăzută. Denumirea comună a instrumentului este „evaporator rotativ”, căruia fiecare producător îi dă propriul nume de identificare. Se compune din cinci elemente principale:
- un balon de evaporare conținând soluția de evaporat
- o baie termostatică , în care balonul de evaporare este scufundat pentru a menține soluția la temperatura adecvată
- un mecanism motorizat, capabil să rotească balonul de evaporare
- uncondensator vertical sau înclinat care îndepărtează grosul vaporilor dezvoltați
- un balon colector pentru solvenți condensați.
Baloanele, condensatorul și elementele de legătură dintre ele sunt realizate din sticlă , iar întregul sistem asamblat trebuie să garanteze o etanșare perfectă la vid.
Principiul de funcționare
Evaporarea este favorizată de aplicarea unei depresiuni adecvate ( vid ) la evaporatorul rotativ, care scade temperatura de fierbere a solventului. De obicei, în aplicația cu evaporatoare rotative, este mai bine să utilizați pompe cu membrană, construite cu materiale inerte pentru agresiunea solvenților organici sau a acizilor (utilizată de obicei în laboratorul de chimie organică). Foarte des utilizatorii subestimează importanța pe care o are pompa de vid în procesul corect de evaporare, pompa cu membrană are meritul de a evita utilizatorul să utilizeze o temperatură de lucru ridicată. Sub vid, toți solvenții fierb și, prin urmare, se evaporă, la temperaturi mai scăzute decât cele necesare lucrului la presiune atmosferică. Prin urmare, o pompă de vid cu membrană suficient de puternică face posibilă creșterea temperaturii băii de încălzire a evaporatorului rotativ, evitând astfel deteriorarea produselor termolabile (practic toate produsele sunt termolabile, deși la temperaturi diferite). În acest sens, gândiți-vă doar că apa obișnuită fierbe la presiune atmosferică la 100 ° C (este de fapt considerat un solvent cu fierbere ridicată), dar sub un vid de 1,5 / 2,0 mbar fierbe la o temperatură de aproximativ 20 ° C. Aceste niveluri de vid, care odinioară nu erau atinse cu pompele de apă normale, pot fi acum realizate cu pompe de vid cu membrană cu trei trepte cu supape și membrane PTFE și Kalrez. Acestea fiind spuse, este, prin urmare, evident că adevărata inimă a unui proces corect de evaporare este constituită de pompele de vid cu membrană. Vacuubrand GmbH se remarcă în prezent printre pompele cu membrană capabile să atingă cele mai înalte niveluri de vid. [ Citație necesară ], o companie germană specializată în pompe cu membrană în PTFE și Kalrez triplu sau cvadruplu, capabil să atingă niveluri de vid egale cu 0,6 mbar cu pompe complet impermeabile solvenților organici și acizilor. Un alt ajutor pentru evaporare este dat de încălzirea balonului prin baia termostatică cu temperatură reglabilă. În cele din urmă, rotația balonului, creând un văl de soluție reînnoită continuu pe întreaga suprafață a balonului, mărește suprafața soluției, crescând în continuare rata de evaporare. Nu există nicio relație între viteza de rotație a balonului de evaporare și viteza de evaporare a masei lichide. Vaporii de solvent generați se îndepărtează, întâlnind astfel suprafața răcită corespunzător a condensatorului, iar aici se condensează formând picături care cad și sunt colectate în balonul de colectare. Cel mai comun condensator este condensatorul cu bobină, în care circulă apă rece sau o soluție răcită. Alți condensatori folosesc gheață, gheață uscată sau amestecuri reci, cum ar fi gheață și sare. Evaporatorul rotativ este de obicei conectat la o sursă de vid printr-un tub de cauciuc. Sursele tipice de vid sunt pompele de vid cu membrană și pompele de apă economice, acestea din urmă fiind abandonate deoarece sunt poluante, deoarece nu există recuperarea solventului care ar putea (dacă poluează, nu sau nu este foarte biodegradabil) să polueze apa, al cărei consum este, printre altele. lucruri, excesive. În cele mai complete configurații, evaporatorul rotativ este conectat la sursa de vid prin intermediul unui controler de vid care permite evaporarea să se efectueze în cele mai potrivite condiții de vid pentru eliminarea solventului specific. Acest lucru evită aspirația unei părți din solvent care nu ar fi condensată și ar ajunge dispersată în mediu. Mai mult decât atât, grație controlerelor de vid moderne, care sunt, de asemenea, capabile să gestioneze debitul pompei, va fi posibil să se evite complet riscul de „lovire”, adică formarea de spume și spray-uri în balonul de evaporare. Soluția care trebuie evaporată este introdusă în balonul de evaporare, care este conectat la dispozitivul de rotație și conectat la condensator. Balonul este scufundat în baia de încălzire și se începe rotația. Apoi se aplică vid la sistem și începe evaporarea. Un robinet la baza condensatorului permite intrarea aerului pentru a sparge vidul la sfârșitul evaporării. La sfârșitul operațiilor, solutul, care rămâne în balonul de evaporare, a fost separat de solvent, care a ajuns în balonul de colectare.
Aplicații
Evaporatorul rotativ este utilizat pe scară largă mai ales în laboratoarele chimice de sinteză organică și în toate acele situații în care este necesar să se concentreze sau să se usuce rapid soluțiile, recuperând solventul și solutul în același timp și separat. Evaporatoarele rotative de laborator obișnuite folosesc baloane de evaporare de la 50 ml până la 3.000 ml; balonul de 1.000 ml este considerat standard.
Există, de asemenea, evaporatoare industriale rotative de mare capacitate, cu baloane de la 10 la 50 de litri.
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre evaporatorul rotativ
