¿Cómo funciona el EVAP rotatorio?
Apr 02, 2024
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El evaporador giratorio(rotovap) funciona según la regla de desaparecer con un peso reducido.
Configuración:La prueba que se va a concentrar o filtrar se coloca en un frasco conocido como "jarra giratoria". Este timón está asociado a un motor que lo hace girar a una velocidad constante.
Calefacción:El recipiente giratorio se sumerge parcialmente en un líquido caliente, normalmente una ducha de agua o aceite. Esta ducha proporciona un calentamiento uniforme a la prueba, favoreciendo la desaparición del disolvente.
Peso Reducido:Una estructura de vacío está asociada al evaporador rotacional, lo que reduce el peso dentro de la estructura. Al reducir el peso, se reduce el punto de burbujeo del soluble, lo que permite que se disipe a temperaturas más bajas.
Evaporación:A medida que gira la jarra, el interior de la prueba se extiende formando una película delgada sobre la superficie interior de la jarra. Esto incrementa el rango de superficie accesible para desaparecer. El calor de la ducha acelera la fuga, mientras que la disminución del peso reduce el punto de burbujeo de lo soluble, favoreciendo su disipación.
Condensación:El vapor del disolvente evaporado viaja a través de un serpentín condensador, que normalmente se enfría mediante refrigerante en circulación, como agua o aire. El enfriamiento hace que el vapor del disolvente se condense nuevamente en forma líquida. El líquido condensado se recoge en un matraz separado conocido como "matraz de recogida".
Recopilación:El disolvente condensado se recoge en el matraz recolector, mientras que los componentes restantes de la muestra, como solutos o impurezas, permanecen en el matraz giratorio.
Monitorear y controlar:A lo largo del proceso, parámetros como la temperatura, la presión y la velocidad de rotación se monitorean y ajustan según sea necesario para optimizar la eliminación y concentración del solvente.
Punto final:El proceso continúa hasta que se alcanza el nivel deseado de eliminación y concentración de disolvente. El punto final suele estar determinado por factores como la concentración deseada de la solución, las propiedades del disolvente y del soluto y los requisitos de la aplicación específica.
En resumen, el evaporador rotatorio funciona evaporando disolventes de muestras líquidas a presión reducida y temperaturas elevadas, lo que facilita la eliminación y concentración de disolventes. Es una técnica ampliamente utilizada en laboratorios químicos y entornos industriales para diversas aplicaciones, como recuperación de disolventes, purificación y preparación de muestras.
Comprensión de los evaporadores rotativos
Antes de profundizar en los detalles de cómoevaporadores rotativostrabajo, es esencial comprender sus componentes básicos y su estructura. Un evaporador rotatorio típico consta de cuatro partes principales: el matraz de evaporación, el baño calefactor, el condensador y la bomba de vacío. Estos componentes funcionan en conjunto para facilitar la evaporación de solventes de muestras líquidas.
Principios de Operación
El funcionamiento de un evaporador rotatorio gira en torno al principio de reducir la presión sobre un líquido para reducir su punto de ebullición, facilitando así su evaporación a temperaturas más bajas. Este proceso se logra mediante la aplicación combinada de calor y vacío.
Matraz de evaporación
El matraz de evaporación, también conocido como matraz de ebullición, es donde se coloca la muestra a concentrar. Por lo general, está hecho de vidrio para resistir las tensiones químicas y térmicas que se encuentran durante la evaporación. El contenido del matraz se calienta utilizando un baño de agua o aceite con temperatura controlada.
Baño calefactor
El baño calefactor sirve como fuente de calor para el proceso de evaporación. Rodea el matraz de evaporación, proporcionando un calentamiento uniforme a la muestra. El control de la temperatura es fundamental para prevenir la degradación térmica de muestras sensibles.
Principios de trabajo:
Evaporación
La muestra se coloca en un matraz giratorio, que está parcialmente sumergido en un fluido calentado. La rotación extiende la muestra en una película delgada, aumentando su superficie de evaporación.
Presión reducida
El sistema de vacío reduce la presión dentro del sistema, lo que reduce el punto de ebullición del disolvente. Esto permite la evaporación del disolvente a temperaturas más bajas, lo que reduce el riesgo de degradación de la muestra.
Condensación
El disolvente vaporizado viaja a través del condensador, donde se enfría y se condensa nuevamente en forma líquida. Luego se recoge el disolvente condensado en el matraz de recogida.
Parámetros de control
La temperatura, la presión y la velocidad de rotación se controlan y ajustan según sea necesario para optimizar la eliminación y concentración del disolvente.
Condensador
El condensador es responsable de convertir el vapor del disolvente evaporado nuevamente en forma líquida. Consiste en una bobina o un tubo por el que circula un refrigerante, como agua o refrigerante. A medida que el vapor pasa a través del condensador, pierde calor y se condensa en un líquido, que se recoge en un recipiente aparte.
Bomba aspiradora
La bomba de vacío juega un papel crucial en la creación del ambiente de baja presión necesario para una evaporación eficiente. Al eliminar el aire y otros gases del sistema, la bomba de vacío reduce el punto de ebullición del disolvente, lo que permite una evaporación más rápida a temperaturas más bajas.
Proceso de trabajo
El proceso de trabajo de unevaporador giratoriose puede dividir en varios pasos distintos:
Preparación
La muestra se coloca en el matraz de evaporación, junto con el disolvente a eliminar.
01
Calefacción
El baño calefactor se ajusta a la temperatura deseada, permitiendo que el disolvente alcance su punto de ebullición.
02
Evaporación
A medida que el disolvente se evapora, su vapor sube y entra al condensador, donde se enfría y se condensa nuevamente en forma líquida.
03
Recopilación
El disolvente condensado se recoge en un recipiente aparte, dejando la muestra concentrada en el matraz de evaporación.
04
Control de vacío
Durante todo el proceso, la bomba de vacío mantiene el nivel deseado de vacío, asegurando una eliminación eficiente del disolvente.
05
Aplicaciones de los evaporadores rotativos
Los evaporadores rotativos encuentran aplicaciones en una amplia gama de industrias y campos de investigación:
Síntesis química
En síntesis orgánica, los evaporadores rotatorios se utilizan para eliminar disolventes de las mezclas de reacción, lo que permite el aislamiento de productos puros.
Productos farmacéuticos
Los laboratorios farmacéuticos utilizan evaporadores rotativos para procesos de descubrimiento, purificación y formulación de fármacos.
Alimentos y bebidas
En la industria de alimentos y bebidas, los rotavapores se emplean para la concentración de sabores, la extracción de aceites esenciales y la eliminación de disolventes de extractos.
Análisis ambiental
Los laboratorios ambientales utilizan rotavapores para la concentración y análisis de contaminantes ambientales en muestras de agua y suelo.
Mantenimiento y cuidado
El mantenimiento adecuado es esencial para garantizar la longevidad y eficiencia de unevaporador giratorio:
Limpieza periódica
Limpie minuciosamente toda la cristalería después de cada uso para evitar la contaminación y garantizar resultados precisos.
Calibración
Calibre periódicamente los ajustes de temperatura y vacío para mantener un rendimiento óptimo.
Inspeccionar sellos y juntas
Revise los sellos y juntas con regularidad para detectar signos de desgaste o daños y reemplácelos según sea necesario para evitar fugas de vacío.
Lubricación
Lubrique las piezas móviles según lo recomendado por el fabricante para reducir la fricción y el desgaste.
Conclusión
En conclusión,evaporadores rotativosson instrumentos versátiles ampliamente utilizados en entornos de laboratorio para la eliminación y concentración de disolventes. Al aprovechar los principios de la tecnología de evaporación y vacío, estos dispositivos facilitan una variedad de aplicaciones en diversas industrias. Comprender sus componentes, principios de funcionamiento y requisitos de mantenimiento es esencial para maximizar su efectividad y garantizar resultados confiables en la investigación científica y los procesos industriales.
Referencias:
https://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/analytical-applications/rotary-evaporator.html
https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_y_Teórica_Química_Libro de texto_Mapas/Suplementario_ Módulos_(Química_física_y_teórica_)/Propiedades_físicas_de_Materia/Estados{ {13}}de_Materia/Propiedades_de_Líquidos/Punto de ebullición_/El_Efecto_de{{20 }}Presión_en_puntos de ebullición_
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ac50096a007