Les évaporateurs rotatifs sont largement utilisés dans divers domaines pour la concentration des échantillons. Voici quelques-uns des avantages et des utilisations des évaporateurs rotatifs :
Avantages des évaporateurs rotatifs
1. Concentration rapide et efficace
Les évaporateurs rotatifs permettent une concentration rapide et efficace des échantillons, ce qui améliore la pureté et le rendement des échantillons. L'utilisation d'un flacon rotatif garantit que la solution est uniformément exposée à la chaleur et au vide, ce qui permet une concentration efficace.
2. Évaporation à basse température
En utilisant un évaporateur rotatif, l'évaporation se fait à pression réduite, permettant une distillation à basse température. Cela est très utile pour les composés thermosensibles, car cela empêche la dégradation et la perte de l'échantillon.
3. Taux d'évaporation rapide
Le taux d'évaporation est rapide avec un évaporateur rotatif, et la séparation peut être effectuée en très peu de temps. Cela en fait un outil précieux dans le laboratoire, surtout lorsqu'il s'agit de grands volumes d'échantillons.
Utilisations des évaporateurs rotatifs
1. Purification des échantillons
Les évaporateurs rotatifs sont couramment utilisés pour la purification des échantillons. Ils peuvent éliminer les impuretés et concentrer le composé désiré, ce qui améliore la pureté de l'échantillon.
2. Récupération de solvant
Les évaporateurs rotatifs sont également utilisés pour la récupération de solvants. Ils peuvent être utilisés pour récupérer des solvants à partir de mélanges, qui peuvent être réutilisés pour d'autres expériences.
3. Purification des extraits de plantes et des huiles essentielles
Les évaporateurs rotatifs sont utilisés dans la purification des extraits de plantes et des huiles essentielles à partir de produits naturels. Ils peuvent extraire le composé désiré du mélange, résultant en un produit plus concentré et plus pur.
4. Distillation de mélanges complexes
Les évaporateurs rotatifs sont utiles pour la distillation de mélanges complexes. Ils peuvent séparer différents composés dans le mélange, permettant l'isolement du composé désiré.
Comment ça marche ?
Un évaporateur rotatif, ou "rotovap" dans le jargon du laboratoire, est un instrument utilisé dans un laboratoire de chimie pour éliminer un solvant volatil d'un mélange liquide.
L'évaporateur rotatif fonctionne sur l'hypothèse générale que le point d'ébullition du solvant est beaucoup plus bas que celui du liquide qui l'entoure. Il suppose également que les composés dans le liquide sont thermosensibles ; sinon, vous pourriez simplement faire bouillir le solvant.
Un rotovap fonctionne en créant un vide dans un flacon en verre rotatif. Que cela accomplit-il ? Revenons à la physique et à la chimie du lycée.
Toute la matière dans l'univers existe sous trois (techniquement quatre) états : solide, liquide, gaz et plasma. L'état de la matière dans lequel se trouve une molécule dépend de A) les conditions physiques du système dans lequel elle se trouve, et B) ses propriétés chimiques intrinsèques. Parmi les variables physiques, les plus importantes pour nous sont les changements de température et de pression. La plupart des procédures d'extraction industrielle se déroulent à l'intérieur de conteneurs solides dont les parois ne se dilatent ni ne se contractent (nous l'espérons) ; par conséquent, les changements de volume sont considérés comme négligeables.
La pression et la température sont liées de manière linéaire ; doubler la température (sur l'échelle du zéro absolu, ou échelle Kelvin) entraînera un doublement de la pression (tant que le volume est maintenu constant). En effet, cela signifie que réduire la pression en allumant un vide abaisse également le point d'ébullition requis pour que le solvant volatil s'évapore.
Le solvant évaporé est capturé par un "doigt froid", une surface refroidie sur laquelle les molécules de gaz peuvent rencontrer et se condenser. La façon la plus courante de faire un doigt froid est de mélanger de l'alcool isopropylique et de la glace sèche. La glace sèche doit être ajoutée en continu, mais elle n'est pas assez froide pour geler l'alcool et, contrairement à la glace, elle s'évapore en gaz lorsqu'elle est épuisée.
Simultanément à tout ce qui précède, le flacon est placé dans un bain-marie chauffé et tourné en continu. Cela crée un film mince à l'intérieur du flacon qui augmente la surface à partir de laquelle les molécules de gaz peuvent s'évaporer. Il sert également à conduire la chaleur directement dans le système, de sorte que la température reste constante même lorsque les molécules s'évaporent.
Lorsque le vide est établi et que les nouvelles molécules de gaz commencent à se condenser sur le "doigt froid", les conditions du système sont telles que l'évaporation se produit simultanément à partir de chaque surface, même à l'intérieur du liquide lui-même. Cela conduit à des bulles, ce qui est la troisième raison pour laquelle le flacon est évaporé sur un moteur rotatif.
Conclusion
Les évaporateurs rotatifs sont des outils essentiels dans les laboratoires en raison de leur capacité à concentrer efficacement et rapidement les échantillons tout en maintenant l'intégrité des composés thermosensibles. Ils sont indispensables dans l'extraction et la purification des extraits de plantes et des huiles essentielles, améliorant la pureté des produits. En tirant parti des principes de contrôle de la pression et de la température, les évaporateurs rotatifs fournissent une solution robuste pour diverses applications chimiques et biochimiques, en faisant un composant vital dans les environnements de recherche et industriels.
