Gdje je otapalo u rotacionom isparivaču?
Apr 12, 2024
Ostavite poruku
U rotacijski isparivač, otapalo se prvo stavlja u tikvicu s okruglim dnom, također poznatu kao tikvica za isparavanje ili tikvica za uzorke. Ta je tikvica obično izrađena od stakla i u njoj se spajaju uzorak i otapalo koje treba ispariti.
Bokal s okruglim dnom povezan je s okvirom rotacijskog isparivača, koji uključuje vodeni tuš, kondenzator, vakuumski okvir i vrč za sakupljanje. Bokal je donekle uronjen u vodu s kontroliranom temperaturom ili topli tuš. Vodeni tuš daje delikatno zagrijavanje testa i topiv, potiče isparavanje.
Tijekom rada, dok se rotirajući isparivač okreće, otapajuće tvari u bokalu s okruglim dnom se otkrivaju do vakuuma koji stvara vakuumska pumpa. Smanjena težina snižava točku mjehurića topljive tvari, dopuštajući joj da nestane na nižim temperaturama bez neumjerenog zagrijavanja koje bi moglo oštetiti uzorak.
Nestala topiva para putuje kroz kondenzator, gdje se hladi i kondenzira natrag u tekući oblik. Kondenzirana topiva tvar u tom trenutku curi u bokal za prikupljanje, gdje se može sakupiti i unaprijed pripremiti ili analizirati.
Dakle, da sažmemo, otapalo je u početku prisutno u tikvici s okruglim dnom i podvrgava se isparavanju pod smanjenim tlakom u sustavu rotacijskog isparivača.
Razumijevanje rotacijskog isparivača
Prije nego što istražimo gdje se nalazi otapalo u arotacijski isparivač, ključno je razumjeti kako ovaj uređaj radi. Rotacijski isparivač je u biti aparat za destilaciju koji koristi rotaciju, zagrijavanje i vakuum kako bi se olakšalo učinkovito odvajanje otapala iz otopina. Primarne komponente rotacijskog isparivača uključuju motorizirano postolje, rotirajuću tikvicu, vodenu ili uljnu kupelj, kondenzator i vakuumsku pumpu.
Uloga rotirajuće tikvice
U središtu rotacijskog isparivača nalazi se rotirajuća tikvica koja se često puni otopinom koja sadrži otapalo koje treba ukloniti. Tikvica se okreće kontroliranom brzinom, obično uz pomoć motorizirane baze. Ovo rotacijsko gibanje povećava površinu otopine izloženu toplini i vakuumu, čime se pospješuje proces isparavanja.
Toplina i vakuum: Pokretačke sile isparavanja
Dok se rotirajuća tikvica okreće, podvrgava se laganom zagrijavanju iz vodene ili uljne kupelji. Toplina primijenjena na tikvicu podiže temperaturu otapala unutar otopine, potičući njegovu pretvorbu iz tekućine u paru. Istodobno, vakuumska pumpa snižava tlak unutar sustava, dodatno olakšavajući isparavanje smanjenjem vrelišta otapala.
 |
 |
 |
 |
Toplina:Toplina se primjenjuje na uzorak koji sadrži otapalo, obično kroz vodenu ili grijaću kupelj. Toplina povećava energiju molekula otapala, uzrokujući njihovo brže kretanje. Kao rezultat toga, više molekula otapala ima dovoljno energije da nadvladaju međumolekularne sile koje ih drže u tekućoj fazi, što dovodi do isparavanja.
Snižena točka ključanja:Smanjenjem tlaka unutar sustava rotacijskog isparivača pomoću vakuumske pumpe, snižava se vrelište otapala. Ovo je poznato kao vakuumska destilacija. Smanjenje tlaka smanjuje atmosferski tlak iznad tekućine, što smanjuje energiju potrebnu da molekule otapala izađu u parnu fazu. Kao rezultat toga, otapalo može ispariti na nižoj temperaturi od njegove normalne točke vrenja pri atmosferskom tlaku.
Poboljšana stopa isparavanja:Kombinacija topline i vakuuma značajno povećava brzinu isparavanja otapala. Toplina osigurava energiju potrebnu za isparavanje, dok vakuum snižava vrelište, olakšavajući molekulama otapala prijelaz iz tekuće faze u parnu fazu. To dovodi do bržeg i učinkovitijeg uklanjanja otapala iz uzorka.
Kondenzacija:Nakon što otapalo ispari, ono prolazi kroz kondenzator, gdje se hladi i kondenzira natrag u tekući oblik. Kondenzirano otapalo se zatim prikuplja za daljnju obradu ili analizu.
Kondenzator: hlađenje pare
Kako otapalo isparava, ono se diže i ulazi u kondenzator, vitalnu komponentu koja se nalazi iznad rotirajuće tikvice. Kondenzator se obično hladi pomoću cirkulirajuće vode ili rashladne jedinice. Nakon ulaska u kondenzator, vruća para otapala se kondenzira, pretvarajući se natrag u svoje tekuće stanje.
Kondenzator u arotacijski isparivačigra ključnu ulogu u hlađenju para otapala, uzrokujući njihovu kondenzaciju natrag u tekući oblik.
Dizajn kondenzatora
Kondenzator je obično okomita staklena cijev spojena na sustav rotacijskog isparivača. Unutra može imati zamotan ili spiralni oblik kako bi se povećala površina dostupna za hlađenje.
01
Cirkulacija rashladne tekućine
Kondenzator je spojen na sustav cirkulacije rashladnog sredstva, što može biti rashladna jedinica ili cirkulirajuće rashladno sredstvo, poput vode ili tekućeg dušika. Ovo rashladno sredstvo apsorbira toplinu iz pare, uzrokujući njezinu kondenzaciju.
02
Kontrola temperature
Temperatura kondenzatora ključna je za učinkovitu kondenzaciju. Obično se postavlja znatno niže od vrelišta otapala koje se isparava. Točna temperatura ovisi o faktorima kao što su kapacitet hlađenja sustava i svojstva otapala. Uobičajene temperature kondenzatora kreću se od 0 stupnjeva do 10 stupnjeva za učinkovitu kondenzaciju hlapljivih otapala poput etanola ili acetona.
03
Efekt vakuuma
Smanjeni tlak unutar sustava rotacijskog isparivača koji stvara vakuumska pumpa snižava vrelište otapala. To omogućuje isparavanje otapala na nižim temperaturama, što olakšava kondenzaciju u ohlađenom kondenzatoru.
04
Boca za prikupljanje
Kondenzirano otapalo kaplje iz kondenzatora u tikvicu za prikupljanje, gdje se nakuplja za daljnju obradu ili analizu.
05
Zbirka otapala
Sada dolazi ključno pitanje: Gdje je otapalo u rotacionom isparivaču? Nakon kondenzacije, otapalo kaplje iz kondenzatora u zasebnu tikvicu za prikupljanje. Ova tikvica, često postavljena ispod kondenzatora, nakuplja pročišćeno otapalo, spremno za daljnju analizu ili ponovnu upotrebu u sljedećim eksperimentima.
Sigurnosna razmatranja i najbolje prakse
Tijekom rada arotacijski isparivač, bitno je pridržavati se strogih sigurnosnih protokola kako bi se smanjili rizici povezani s toplinom, vakuumom i potencijalno hlapljivim otapalima. Uvijek osigurajte odgovarajuću ventilaciju u laboratoriju kako biste spriječili nakupljanje para otapala. Osim toga, redovito pregledavajte i održavajte rotacioni isparivač kako biste spriječili kvarove i osigurali optimalne performanse.
Zaključak
Zaključno, otapalo u arotacijski isparivačprvenstveno se nalazi u tikvici za prikupljanje smještenoj ispod kondenzatora. Kroz kombinirane mehanizme rotacije, grijanja i vakuuma, rotacijski isparivač olakšava učinkovito odvajanje otapala od otopina u malim laboratorijskim postavkama. Razumijevanjem unutarnjeg rada ovog nezamjenjivog alata, istraživači mogu pojednostaviti svoje eksperimentalne procese i postići veću preciznost u svojim analizama.
Reference:
https://www.sigmaaldrich.com/chemistry/solvents/learning-center/rotary-evaporation.html
https://www.chemguide.co.uk/physical/phaseeqia/equilibria.html