Rotavapor

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

El rotavapor és un aparell molt utilitzat en laboratoris químics per evaporar dissolvents a pressió reduïda. La dissolució es col·loca en un matràs on es fa el buit. A més, aquest matràs gira, formant-se una pel·lícula de líquid en les parets, que al presentar més superfície s'evapora amb més facilitat. Un exemple seria el cas d'evaporar el dissolvent d'una dissolució i concentrar-la.

Disseny[modifica | modifica el codi]

Els principals components d'un rotavapor modern són:

  1. una unitat de motor que fa girar el matràs d'evaporació o flascó que conté la mostra.
  2. un conducte de vapor que actua com l'eix de rotació de la mostra, i com a conducte de buit-ajustat perquè el vapor que hi ha a la mostra s'extregui
  3. un sistema de buit, per reduir substancialment la pressió en l'evaporador.
  4. un bany calent líquid, generalment aigua, per escalfar la mostra que s'evapora.
  5. un condensador, ja sigui amb una bobina a través del qual passa líquid de refrigeració, o un "dit fred" en les que les mescles de refrigerant com el gel sec i acetona es col·loquen.
  6. un matràs de recollida de condensats a la part inferior del condensador, per agafar el dissolvent destil lació després que es condensa de nou.
  7. un mecanisme mecànic o motoritzat per aixecar ràpidament el matràs d'evaporació del bany de calefacció.

El sistema de buit s'utilitza amb rotavapors pot ser tan simple com un absorbidor d'aigua amb un parany submergides en un bany fred (per solvents no tòxics), o tan complex com una bomba de buit regulada mecànic amb trampa refrigerada. Material de vidre utilitzat en el corrent de vapor i el condensador pot ser simple o complex, depenent dels objectius de l'evaporació, i qualsevol propensions els compostos dissolts podria donar a la barreja (per exemple, a l'escuma o "cop", vegeu més endavant). Diversos instruments comercials disponibles que inclouen les característiques bàsiques, i diversos dissenys de trampes es fabriquen per inserir entre el matràs d'evaporació i el conducte de vapor. A més, els equips moderns sovint s'agrega característiques com ara control digital de buit, indicador digital de temperatura i velocitat de rotació, i fins i tot la temperatura del vapor de detecció.

Teoria[modifica | modifica el codi]

Els evaporadors de buit com una funció de classe, perquè reduir la pressió sobre un líquid a granel redueix els punts d'ebullició dels líquids de components en el mateix. En general, els líquids d'un component d'interès en les aplicacions de l'evaporació rotatòria són solvents de recerca que es vol eliminar d'una mostra després d'una extracció, per exemple, arran d'un aïllament de productes naturals o un pas en la síntesi orgànica. L'ús d'un "rotavapor" per tant permet dissolvents líquids a retirar-se sense un escalfament excessiu del que són sovint complexes i delicades combinacions dissolvent-solut.

L'evaporació de Rotary és més sovint i convenient, aplicada per separar "a baix punt d'ebullició" dissolvents a partir de compostos que són sòlids a temperatura ambient i pressió. No obstant això, l'acurada aplicació també permet l'eliminació d'un dissolvent d'una mostra que conté un compost líquid, si hi ha un mínim de co-evaporació (comportament azeotròpica), i una diferència suficient en els punts d'ebullició a la temperatura escollida i pressió reduïda.

Solvents amb alt punt d'ebullició, com l'aigua (100 °C a pressió atmosfèrica estàndard, 760 torr), dimetilformamida (DMF, 153 °C en el mateix), o dimetilsulfòxid (DMSO, 189 °C en el mateix), també es pot evaporar si el sistema de la unitat de buit és capaç de fer-ho a pressió prou baixa. (Per exemple, bullir tant DMF i DMSO serà inferior a 50 °C si el buit es redueix de 760-5 Torres.) No obstant això, els esdeveniments més recents s'apliquen sovint en aquests casos (per exemple, l'evaporació, mentre que la centrifugació o vòrtex a alta velocitat) . l'evaporació de Rotary per a dissolvents d'alt punt d'ebullició de l'hidrogen formant un enllaç, com l'aigua és sovint un últim recurs, com altres mètodes d'evaporació o assecatge per congelació (liofilització) estan disponibles. Això es deu en part al fet que en aquests dissolvents, la tendència a "cop" s'accentua. Les tecnologies modernes centrífugues d'evaporació són particularment útils quan un té moltes mostres de fer en paral·lel, com enmig de la síntesi d'alt rendiment ia l'expansió en la indústria.

L'evaporació al buit també pot, en principi, dur-se a terme utilitzant material de vidre estàndard de destil·lació d'orgànics - és a dir, sense rotació de la mostra. Els principals avantatges en l'ús d'un rotavapor són:

  1. que la força centrífuga i la força de fricció entre la paret del flascó de rotació i el resultat de la mostra líquida en la formació d'una fina pel·lícula d'aigua tèbia, i la difusió dissolvent sobre una superfície gran.
  2. les forces creades per la rotació de suprimir un cop brusc. La combinació d'aquestes característiques i les comoditats modernes integrades en els rotavapors permeten l'evaporació ràpida i suau dels solvents en la majoria de les mostres, fins i tot en les mans d'usuaris relativament inexperts. Dissolvent que queda després de l'evaporació de rotació pot ser eliminat mitjançant l'exposició de la mostra al buit més profund, en un sistema de buit més ben tancat, a temperatura ambient o superior (per exemple, en una línia Schlenk o en un forn al buit).

Un desavantatge important en evaporacions rotatiu, a més de la seva naturalesa única mostra, és el potencial d'alguns tipus de mostres al màxim, per exemple, etanol i aigua, la qual cosa pot resultar en la pèrdua d'una part del material destinat a ser conservat. Fins i tot els professionals d'experiència tenen contratemps diaris durant l'evaporació, sobretot, encara que els usuaris experimentats prenen consciència de la propensió d'algunes barreges de cop o d'escuma, i aplicar mesures que ajudin a evitar la majoria d'aquests esdeveniments. En particular, ensopegant sovint es poden prevenir mitjançant l'adopció de les fases homogènies en l'evaporació, amb cura regular la intensitat de la depressió (o la temperatura del bany) per a proporcionar una velocitat constant de l'evaporació, o, en casos rars, a través de l'ús d'agents, com ara xips d'ebullició (per fer el pas de la nucleació d'evaporació més uniforme). evaporadors Rotary també pot estar equipat amb més trampes especials i les matrius de condensador que s'adapten millor a determinats tipus de mostres difícils, inclosos els que tenen la tendència a formar escuma o cops.

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Rotavapor