Kaip veikia Rotary EVAP?
Apr 02, 2024
Palik žinutę
Nutarė rotacinis garintuvas(rotovap) veikia pagal išnykimo po sumažėjusio svorio gairę.
Sąranka:Koncentruojamas arba filtruojamas testas dedamas į stiklainį, žinomą kaip „tekantis grafinas“. Šis stiklainis yra susietas su varikliu, kuris suka jį pastoviu greičiu.
Šildymas:Vartomas stiklainis iš dalies panardinamas į pašildytą skystį, reguliariai vandens ar aliejaus dušą. Šis dušas tolygiai sušildo bandymą ir skatina tirpiklio išnykimą.
Sumažintas svoris:Vakuuminis karkasas yra susietas su rotaciniu garintuvu, kuris sumažina konstrukcijos svorį. Sumažėjus svoriui, sumažėja tirpiųjų medžiagų burbuliavimo taškas, todėl jis gali išsisklaidyti žemesnėje temperatūroje.
Garavimas:Kai sukasi grafinas, bandomasis vidus išsiskleidžia į liesą plėvelę ant vidinio grafino paviršiaus. Tai padidina paviršiaus diapazoną, prieinamą išnykimui. Šiluma iš dušo pagreitina dingimo rankeną, o sumažėjęs svoris sumažina tirpstančių medžiagų burbuliavimo tašką ir palaiko jo išsisklaidymą.
Kondensatas:Išgaruoti tirpiklio garai keliauja per kondensatoriaus ritę, kuri paprastai aušinama cirkuliuojančiu aušinimo skysčiu, tokiu kaip vanduo arba oras. Dėl aušinimo tirpiklio garai vėl kondensuojasi į skystą formą. Kondensuotas skystis surenkamas į atskirą kolbą, vadinamą „surinkimo kolba“.
Kolekcija:Kondensuotas tirpiklis kaupiasi surinkimo kolboje, o likę mėginio komponentai, tokie kaip tirpios medžiagos ar priemaišos, lieka besisukančioje kolboje.
Stebėjimas ir kontrolė:Viso proceso metu tokie parametrai kaip temperatūra, slėgis ir sukimosi greitis yra stebimi ir prireikus koreguojami, kad būtų optimizuotas tirpiklio pašalinimas ir koncentracija.
Galutinis taškas:Procesas tęsiamas tol, kol pasiekiamas norimas tirpiklio pašalinimo ir koncentracijos lygis. Galutinį tašką paprastai lemia tokie veiksniai kaip norima tirpalo koncentracija, tirpiklio ir tirpios medžiagos savybės bei konkretaus naudojimo reikalavimai.
Apibendrinant, rotacinis garintuvas veikia išgarindamas tirpiklius iš skystų mėginių sumažintame slėgyje ir aukštesnėje temperatūroje, palengvindamas tirpiklio pašalinimą ir koncentravimą. Tai plačiai naudojama technika chemijos laboratorijose ir pramoninėse patalpose įvairiems tikslams, tokiems kaip tirpiklio regeneravimas, gryninimas ir mėginių paruošimas.
Rotacinių garintuvų supratimas
Prieš pasinerdami į specifiką, kaiprotaciniai garintuvaidarbą, būtina suprasti pagrindinius jų komponentus ir struktūrą. Įprastą rotacinį garintuvą sudaro keturios pagrindinės dalys: garinimo kolba, šildymo vonia, kondensatorius ir vakuuminis siurblys. Šie komponentai veikia kartu, kad palengvintų tirpiklių išgaravimą iš skystų mėginių.
Veikimo principai
Sukamasis garintuvas veikia pagal principą sumažinti slėgį virš skysčio, kad sumažėtų jo virimo temperatūra, taip palengvinant jo garavimą žemesnėje temperatūroje. Šis procesas pasiekiamas kartu naudojant šilumą ir vakuumą.
Garinimo kolba
Į garinimo kolbą, dar vadinamą virimo kolba, dedamas koncentruojamas mėginys. Paprastai jis yra pagamintas iš stiklo, kad atlaikytų cheminius ir šiluminius įtempius, atsirandančius garuojant. Kolbos turinys kaitinamas naudojant reguliuojamos temperatūros vandens arba aliejaus vonią.
Šildoma vonia
Šildymo vonia yra garinimo proceso šilumos šaltinis. Jis supa garinimo kolbą, tolygiai kaitindamas mėginį. Temperatūros kontrolė yra labai svarbi norint išvengti jautrių mėginių terminio skilimo.
Darbo principai:
Garavimas
Mėginys dedamas į besisukančią kolbą, kuri iš dalies panardinama į įkaitintą skystį. Sukimas paskleidžia mėginį į ploną plėvelę, padidindamas jo paviršiaus plotą, kad jis išgaruotų.
Sumažintas slėgis
Vakuuminė sistema sumažina slėgį sistemos viduje, sumažindama tirpiklio virimo temperatūrą. Tai leidžia tirpikliui išgaruoti žemesnėje temperatūroje ir sumažina mėginio skilimo riziką.
Kondensatas
Išgarintas tirpiklis keliauja per kondensatorių, kur jis atšaldomas ir kondensuojamas atgal į skystą formą. Tada kondensuotas tirpiklis surenkamas į surinkimo kolbą.
Valdymo parametrai
Temperatūra, slėgis ir sukimosi greitis yra stebimi ir prireikus reguliuojami, kad būtų optimizuotas tirpiklio pašalinimas ir koncentracija.
Kondensatorius
Kondensatorius yra atsakingas už išgaravusių tirpiklio garų pavertimą atgal į skystą formą. Jį sudaro gyvatė arba vamzdis, per kurį cirkuliuoja aušinimo skystis, pvz., vanduo arba šaltnešis. Kai garai praeina per kondensatorių, jie praranda šilumą ir kondensuojasi į skystį, kuris surenkamas į atskirą indą.
Vakuuminis siurblys
Vakuuminis siurblys atlieka lemiamą vaidmenį kuriant žemo slėgio aplinką, reikalingą efektyviam garinimui. Pašalindamas iš sistemos orą ir kitas dujas, vakuuminis siurblys sumažina tirpiklio virimo temperatūrą, todėl žemesnėje temperatūroje greičiau išgaruoja.
Darbo procesas
Darbo procesas arotacinis garintuvasgali būti suskirstyti į kelis skirtingus etapus:
Paruošimas
Mėginys dedamas į garinimo kolbą kartu su tirpikliu, kurį reikia pašalinti.
01
Šildymas
Šildymo vonioje nustatoma norima temperatūra, leidžianti tirpikliui pasiekti virimo temperatūrą.
02
Garavimas
Tirpikliui išgaruojant, jo garai pakyla ir patenka į kondensatorių, kur atšaldomi ir kondensuojami atgal į skystą formą.
03
Kolekcija
Kondensuotas tirpiklis surenkamas į atskirą talpyklą, o koncentruotas mėginys lieka garinimo kolboje.
04
Vakuuminis valdymas
Viso proceso metu vakuuminis siurblys palaiko norimą vakuumo lygį, užtikrindamas efektyvų tirpiklio pašalinimą.
05
Rotacinių garintuvų pritaikymas
Rotaciniai garintuvai pritaikomi įvairiose pramonės šakose ir tyrimų srityse:
Cheminė sintezė
Organinės sintezės metu sukamieji garintuvai naudojami tirpikliams pašalinti iš reakcijų mišinių, todėl galima išskirti grynus produktus.
Farmacijos produktai
Farmacijos laboratorijose naudojami sukamieji garintuvai vaistų atradimo, gryninimo ir formulavimo procesams.
Maisto ir gėrimų
Maisto ir gėrimų pramonėje rotoriniai garintuvai naudojami skonių koncentravimui, eterinių aliejų ekstrahavimui ir tirpiklių pašalinimui iš ekstraktų.
Aplinkos analizė
Aplinkosaugos laboratorijos naudoja rotacinius garintuvus aplinkos teršalų vandens ir dirvožemio mėginiuose koncentracijai ir analizei.
Priežiūra ir priežiūra
Tinkama priežiūra yra būtina norint užtikrinti ilgaamžiškumą ir efektyvumąrotacinis garintuvas:
Reguliarus valymas
Po kiekvieno naudojimo kruopščiai išvalykite visus stiklinius indus, kad išvengtumėte užteršimo ir užtikrintumėte tikslius rezultatus.
Kalibravimas
Periodiškai kalibruokite temperatūros ir vakuumo nustatymus, kad išlaikytumėte optimalų veikimą.
Patikrinkite sandariklius ir tarpiklius
Reguliariai tikrinkite tarpiklius ir tarpiklius, ar nėra susidėvėjimo ar pažeidimų, ir, jei reikia, pakeiskite, kad išvengtumėte vakuumo nuotėkio.
Tepimas
Sutepkite judančias dalis, kaip rekomenduoja gamintojas, kad sumažintumėte trintį ir susidėvėjimą.
Išvada
Apibendrinant,rotaciniai garintuvaiyra universalūs instrumentai, plačiai naudojami laboratoriniuose įrenginiuose tirpikliui pašalinti ir koncentruoti. Panaudojus garinimo ir vakuumo technologijos principus, šie įrenginiai palengvina pritaikymą įvairiose pramonės šakose. Norint maksimaliai padidinti jų efektyvumą ir užtikrinti patikimus mokslinių tyrimų ir pramonės procesų rezultatus, būtina suprasti jų komponentus, darbo principus ir priežiūros reikalavimus.
Nuorodos:
https://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/analytical-applications/rotary-evaporator.html
https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_ir_Teorinė_Chemija_Vadovė_Žemėlapiai / papildymas_ Moduliai_(fizinės_ir_teorinės_chemijos) / fizikinės_savybės__medžiagos / būsenos{ {13}}_Medžiagos / savybės__Skysčiai / Virimo }}Slėgis_virimo taškams_
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ac50096a007