EVAP quay hoạt động như thế nào?
Apr 02, 2024
Để lại lời nhắn
Các thiết bị bay hơi quay(rotovap) hoạt động theo nguyên tắc biến mất dưới trọng lượng giảm dần.
Cài đặt:Thử nghiệm được cô đặc hoặc lọc được đặt trong một cái lọ được gọi là "bình quay". Bình này được liên kết với một động cơ giúp quay nó với tốc độ ổn định.
Sưởi:Bình quay một phần được ngâm trong chất lỏng ấm, thường xuyên được tắm bằng nước hoặc dầu. Vòi sen này mang lại sự ấm lên đồng đều cho phép thử, khuyến khích sự biến mất của dung môi.
Giảm trọng lượng:Hệ thống chân không được kết nối với thiết bị bay hơi quay, làm giảm trọng lượng bên trong hệ thống. Việc giảm trọng lượng sẽ làm giảm điểm sủi bọt của chất hòa tan, cho phép nó tiêu tan ở nhiệt độ thấp hơn.
Bay hơi:Khi bình an toàn quay, phần bên trong thử nghiệm trải ra thành một lớp màng mỏng trên bề mặt bên trong của bình an toàn. Điều này làm tăng phạm vi bề mặt có sẵn để biến mất. Hơi ấm từ vòi sen giúp tay cầm biến mất nhanh hơn, trong khi trọng lượng giảm làm giảm điểm sủi bọt của chất hòa tan, hỗ trợ quá trình tiêu tan của nó.
Sự ngưng tụ:Hơi dung môi bay hơi đi qua một cuộn dây ngưng tụ, thường được làm mát bằng chất làm mát tuần hoàn, chẳng hạn như nước hoặc không khí. Việc làm mát làm cho hơi dung môi ngưng tụ lại thành dạng lỏng. Chất lỏng ngưng tụ thu được trong một bình riêng biệt được gọi là "bình thu".
Bộ sưu tập:Dung môi ngưng tụ được thu thập trong bình thu, trong khi các thành phần còn lại của mẫu, chẳng hạn như chất tan hoặc tạp chất, vẫn còn trong bình quay.
Giám sát và kiểm soát:Trong suốt quá trình, các thông số như nhiệt độ, áp suất và tốc độ quay được theo dõi và điều chỉnh khi cần thiết để tối ưu hóa việc loại bỏ và cô đặc dung môi.
Điểm cuối:Quá trình tiếp tục cho đến khi đạt được mức độ loại bỏ và nồng độ dung môi mong muốn. Điểm cuối thường được xác định bởi các yếu tố như nồng độ mong muốn của dung dịch, tính chất của dung môi và chất tan cũng như các yêu cầu của ứng dụng cụ thể.
Tóm lại, thiết bị bay hơi quay hoạt động bằng cách làm bay hơi dung môi từ các mẫu chất lỏng dưới áp suất giảm và nhiệt độ cao, tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ và cô đặc dung môi. Đây là một kỹ thuật được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm hóa học và môi trường công nghiệp cho các ứng dụng khác nhau như thu hồi dung môi, tinh chế và chuẩn bị mẫu.
Tìm hiểu thiết bị bay hơi quay
Trước khi đi sâu vào chi tiết cụ thể về cáchthiết bị bay hơi quayhoạt động, điều cần thiết là phải hiểu các thành phần và cấu trúc cơ bản của chúng. Một thiết bị bay hơi quay điển hình bao gồm bốn bộ phận chính: bình bay hơi, bể gia nhiệt, bình ngưng và bơm chân không. Các thành phần này hoạt động song song để tạo điều kiện cho sự bay hơi của dung môi từ các mẫu chất lỏng.
Nguyên tắc hoạt động
Hoạt động của thiết bị bay hơi quay xoay quanh nguyên tắc giảm áp suất bên trên chất lỏng để hạ thấp điểm sôi của nó, từ đó tạo điều kiện cho nó bay hơi ở nhiệt độ thấp hơn. Quá trình này đạt được thông qua ứng dụng kết hợp giữa nhiệt và chân không.
Bình bay hơi
Bình bay hơi, còn được gọi là bình sôi, là nơi đặt mẫu cần cô đặc. Nó thường được làm bằng thủy tinh để chịu được các ứng suất hóa học và nhiệt gặp phải trong quá trình bay hơi. Chất trong bình được làm nóng bằng cách sử dụng nước hoặc bể dầu được kiểm soát nhiệt độ.
Bồn tắm sưởi ấm
Bể gia nhiệt đóng vai trò là nguồn nhiệt cho quá trình bay hơi. Nó bao quanh bình bay hơi, cung cấp nhiệt đồng đều cho mẫu. Kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng trong việc ngăn chặn sự suy giảm nhiệt của các mẫu nhạy cảm.
Nguyên tắc làm việc:
Bay hơi
Mẫu được đặt trong bình quay, được ngâm một phần trong chất lỏng đã đun nóng. Xoay mẫu thành một màng mỏng, tăng diện tích bề mặt để bay hơi.
Áp lực giảm
Hệ thống chân không làm giảm áp suất bên trong hệ thống, làm giảm điểm sôi của dung môi. Điều này cho phép bay hơi dung môi ở nhiệt độ thấp hơn, giảm nguy cơ phân hủy mẫu.
Sự ngưng tụ
Dung môi bay hơi đi qua bình ngưng, tại đây nó được làm lạnh và ngưng tụ trở lại dạng lỏng. Dung môi ngưng tụ sau đó được thu vào bình thu.
Thông số điều khiển
Nhiệt độ, áp suất và tốc độ quay được theo dõi và điều chỉnh khi cần thiết để tối ưu hóa việc loại bỏ và cô đặc dung môi.
Tụ điện
Bình ngưng có nhiệm vụ chuyển hơi dung môi bay hơi trở lại dạng lỏng. Nó bao gồm một cuộn dây hoặc một ống mà qua đó chất làm mát, chẳng hạn như nước hoặc chất làm lạnh, lưu thông. Khi hơi đi qua thiết bị ngưng tụ, nó sẽ mất nhiệt và ngưng tụ thành chất lỏng, chất lỏng này được thu vào một thùng chứa riêng.
Bơm chân không
Bơm chân không đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra môi trường áp suất thấp cần thiết cho quá trình bay hơi hiệu quả. Bằng cách loại bỏ không khí và các loại khí khác khỏi hệ thống, bơm chân không làm giảm điểm sôi của dung môi, cho phép bay hơi nhanh hơn ở nhiệt độ thấp hơn.
Quá trình làm việc
Quá trình làm việc của mộtthiết bị bay hơi quaycó thể chia thành nhiều bước riêng biệt:
Sự chuẩn bị
Mẫu được đặt vào bình bay hơi cùng với dung môi cần loại bỏ.
01
Sưởi
Bể gia nhiệt được đặt ở nhiệt độ mong muốn, cho phép dung môi đạt đến điểm sôi.
02
Bay hơi
Khi dung môi bay hơi, hơi của nó bốc lên và đi vào bình ngưng, tại đây nó được làm lạnh và ngưng tụ trở lại dạng lỏng.
03
Bộ sưu tập
Dung môi ngưng tụ được thu vào một thùng chứa riêng biệt, để lại mẫu đã cô đặc trong bình bay hơi.
04
Kiểm soát chân không
Trong suốt quá trình, bơm chân không duy trì mức chân không mong muốn, đảm bảo loại bỏ dung môi hiệu quả.
05
Ứng dụng của thiết bị bay hơi quay
Thiết bị bay hơi quay tìm thấy các ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp và lĩnh vực nghiên cứu:
Tổng hợp hóa học
Trong tổng hợp hữu cơ, thiết bị bay hơi quay được sử dụng để loại bỏ dung môi khỏi hỗn hợp phản ứng, cho phép tách các sản phẩm nguyên chất.
Dược phẩm
Các phòng thí nghiệm dược phẩm sử dụng thiết bị bay hơi quay cho quá trình khám phá, tinh chế và bào chế thuốc.
Đồ ăn và đồ uống
Trong ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống, thiết bị bay hơi quay được sử dụng để cô đặc hương vị, chiết xuất tinh dầu và loại bỏ dung môi khỏi dịch chiết.
Phân tích môi trường
Các phòng thí nghiệm môi trường sử dụng thiết bị bay hơi quay để cô đặc và phân tích các chất gây ô nhiễm môi trường trong mẫu nước và đất.
Bảo trì và chăm sóc
Bảo trì đúng cách là điều cần thiết để đảm bảo tuổi thọ và hiệu quả của mộtthiết bị bay hơi quay:
Vệ sinh thường xuyên
Làm sạch kỹ tất cả các dụng cụ thủy tinh sau mỗi lần sử dụng để tránh nhiễm bẩn và đảm bảo kết quả chính xác.
Sự định cỡ
Định kỳ hiệu chỉnh cài đặt nhiệt độ và chân không để duy trì hiệu suất tối ưu.
Kiểm tra con dấu và miếng đệm
Kiểm tra các vòng đệm và miếng đệm thường xuyên để phát hiện các dấu hiệu mòn hoặc hư hỏng và thay thế chúng khi cần thiết để tránh rò rỉ chân không.
Bôi trơn
Bôi trơn các bộ phận chuyển động theo khuyến cáo của nhà sản xuất để giảm ma sát và mài mòn.
Phần kết luận
Tóm lại là,thiết bị bay hơi quaylà những dụng cụ đa năng được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm để loại bỏ và cô đặc dung môi. Bằng cách khai thác các nguyên lý của công nghệ bay hơi và chân không, các thiết bị này tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Hiểu các thành phần, nguyên tắc làm việc và yêu cầu bảo trì của chúng là điều cần thiết để tối đa hóa hiệu quả của chúng và đảm bảo kết quả đáng tin cậy trong nghiên cứu khoa học và quy trình công nghiệp.
Người giới thiệu:
https://www.sigmaaldrich.com/Technical-documents/articles/analytical-appluggest/rotary-evaporator.html
https://chem.libretexts.org/Bookshelf/Physical_và_Lý thuyết_Hóa học_Sách giáo khoa_Bản đồ/Bổ sung_ Mô-đun_(Vật lý_và_Lý thuyết_Hóa học)/Vật lý_Thuộc tính_của_Vật chất/Trạng thái{ {13}}của_Vật chất/Tính chất_của_Chất lỏng/Sự sôi_Điểm/_Tác dụng_của{{20 }}Áp suất_trên_Điểm sôi_
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ac50096a007