Ротационные испарители: принцип работы, виды и сферы использования
Ротационный испаритель, также известный как роторный испаритель, — это устройство, используемое для эффективного и мягкого удаления растворителей из образцов путем испарения при пониженном давлении. Ключевыми параметрами, определяющими эффективность процесса, являются глубина вакуума, температура и скорость вращения испарительной колбы.
Принцип работы
Принцип действия ротационных испарителей базируется на корреляции между скоростью испарения жидкости и такими параметрами, как температура, давление и площадь поверхности испарения, часто именуемой "зеркалом". Скорость испарения имеет почти линейную зависимость от площади поверхности испарения. Снижение давления приводит к уменьшению температуры кипения жидкости, что позволяет достичь условий, при которых жидкости с относительно низкой температурой кипения испаряются даже при комнатной температуре, что является особо важным условием при работе с термолабильными веществами.
Описание конструкции
Типичный ротационный испаритель состоит из следующих компонентов:
• Нагревательная баня: нагревает колбу, содержащую образец.
• Вращающийся двигатель: вращает колбу, увеличивая площадь поверхности для испарения.
• Испарительная колба из боросиликатного стекла: содержит образец, из которого необходимо удалить растворитель.
• Конденсатор из боросиликатного стекла: охлаждает пары растворителя, превращая их обратно в жидкость.
• Приемная колба из боросиликатного стекла: собирает конденсированный растворитель.
• Вакуумная система: снижает давление в системе, понижая температуру кипения растворителя.
• Нагревательная баня: нагревает колбу, содержащую образец.
• Вращающийся двигатель: вращает колбу, увеличивая площадь поверхности для испарения.
• Испарительная колба из боросиликатного стекла: содержит образец, из которого необходимо удалить растворитель.
• Конденсатор из боросиликатного стекла: охлаждает пары растворителя, превращая их обратно в жидкость.
• Приемная колба из боросиликатного стекла: собирает конденсированный растворитель.
• Вакуумная система: снижает давление в системе, понижая температуру кипения растворителя.
Для удаления растворителя раствор помещают в круглодонную вращающуюся колбу, которую называют испарительной колбой. Испарительную колбу закрепляют держателем и подключают к системе, затем включают двигатель и устанавливают требуемую скорость вращения колбы для образования тонкой постоянно обновляющейся пленки раствора на внутренней поверхности колбы. Включают вакуумный насос и регулируют требуемый уровень вакуума (вручную или с помощью контроллера). Затем испарительную колбу погружают в нагревательную баню, температуру которой устанавливают в зависимости от свойств растворителя и целевого вещества. Теплоносителем в бане, как правило, является вода или масло. Пары растворителя поднимаются в конденсатор, где охлаждаются и конденсируются, стекая в приемную колбу. Конденсат может быть использован повторно или утилизирован. После полного удаления растворителя процесс останавливают.
Пошаговый процесс удаления растворителя с использованием ротационного испарителя
В зависимости от выбранной модели ротационного испарителя, могут быть предусмотрены следующие опции
• Подача раствора в испарительную колбу без необходимости остановки процесса;
• Удаление растворителя из приемной колбы без остановки процесса;
• Ловушка растворителя с сухим льдом;
• Ручной или электрический подъем бани или испарительной колбы;
• Взрывозащищенное исполнение;
• Встроенный вакуумный контроллер;
• Датчик температуры паров и т.д.
• Удаление растворителя из приемной колбы без остановки процесса;
• Ловушка растворителя с сухим льдом;
• Ручной или электрический подъем бани или испарительной колбы;
• Взрывозащищенное исполнение;
• Встроенный вакуумный контроллер;
• Датчик температуры паров и т.д.
Виды роторных испарителей
Ротационные испарители делятся на лабораторные и промышленные в зависимости от их размера, производительности и функций.
Лабораторные ротационные испарители имеют настольное исполнение. Их объем варьируется от 100 мл до 5 л.
Промышленные ротационные испарители имеют напольное исполнение. Их объем варьируется от 10 до 100 л.
Лабораторные ротационные испарители имеют настольное исполнение. Их объем варьируется от 100 мл до 5 л.
Промышленные ротационные испарители имеют напольное исполнение. Их объем варьируется от 10 до 100 л.
Назначение и применение
Ротационные испарители широко используются в различных областях, включая:
• Химический синтез: Удаление растворителей после реакций, кристаллизация, сушка веществ, концентрирование растворов.
• Фармацевтика: Удаление растворителей после реакций, кристаллизация, сушка веществ, концентрирование растворов, экстрактов, пробоподготовка при контроле качества.
• Пищевая промышленность: Концентрирование экстрактов и удаление растворителей при анализе пищевых продуктов.
• Научно-исследовательская деятельность: Удаление растворителей после реакций, кристаллизация, сушка веществ, концентрирование растворов.
• Экологический анализ: Подготовка проб для анализа загрязнителей.
• Кулинария/молекулярная кухня: разделение различных фракций пищевых веществ и создание натуральных экстрактов.
• Химический синтез: Удаление растворителей после реакций, кристаллизация, сушка веществ, концентрирование растворов.
• Фармацевтика: Удаление растворителей после реакций, кристаллизация, сушка веществ, концентрирование растворов, экстрактов, пробоподготовка при контроле качества.
• Пищевая промышленность: Концентрирование экстрактов и удаление растворителей при анализе пищевых продуктов.
• Научно-исследовательская деятельность: Удаление растворителей после реакций, кристаллизация, сушка веществ, концентрирование растворов.
• Экологический анализ: Подготовка проб для анализа загрязнителей.
• Кулинария/молекулярная кухня: разделение различных фракций пищевых веществ и создание натуральных экстрактов.
Мы в соц. сетях: