Rotatieverdamper worden op grote schaal gebruikt in verschillende velden voor de concentratie van monsters. Hier zijn enkele van de voordelen en toepassingen van rotatieverdamper:
Voordelen van rotatieverdamper
1. Snelle en efficiënte concentratie
Rotatieverdamper zorgen voor een snelle en efficiënte concentratie van monsters, wat resulteert in een betere monsterzuiverheid en opbrengst. Het gebruik van een roterende kolf zorgt ervoor dat de oplossing gelijkmatig wordt blootgesteld aan warmte en vacuüm, wat resulteert in een efficiënte concentratie.
2. Laagtemperatuurverdamping
Met behulp van een rotatieverdamper wordt verdamping uitgevoerd bij verlaagde druk, waardoor destillatie bij een lage temperatuur mogelijk is. Dit is zeer nuttig voor warmtegevoelige verbindingen, omdat het degradatie en verlies van het monster voorkomt.
3. Snelle verdampingssnelheid
De verdampingssnelheid is hoog met een rotatieverdamper, en scheiding kan in zeer korte tijd worden gedaan. Dit maakt het een waardevol hulpmiddel in het laboratorium, vooral bij het omgaan met grote hoeveelheden monsters.
Toepassingen van rotatieverdamper
1. Zuivering van monsters
Rotatieverdamper worden vaak gebruikt voor de zuivering van monsters. Ze kunnen onzuiverheden verwijderen en de gewenste verbinding concentreren, wat resulteert in een betere monsterzuiverheid.
2. Terugwinning van oplosmiddelen
Rotatieverdamper worden ook gebruikt voor het terugwinnen van oplosmiddelen. Ze kunnen worden gebruikt om oplosmiddelen uit mengsels terug te winnen, die opnieuw kunnen worden gebruikt voor verdere experimenten.
3. Zuivering van plantenextracten en essentiële oliën
Rotatieverdamper worden gebruikt bij de zuivering van plantenextracten en essentiële oliën uit natuurlijke producten. Ze kunnen de gewenste verbinding uit het mengsel extraheren, wat resulteert in een meer geconcentreerd en zuiverder product.
4. Destillatie van complexe mengsels
Rotatieverdamper zijn nuttig voor de destillatie van complexe mengsels. Ze kunnen verschillende verbindingen in het mengsel scheiden, waardoor de gewenste verbinding kan worden geïsoleerd.
Hoe werkt het?
Een rotatieverdamper, of "rotovap" in laboratoriumjargon, is een instrument dat in een scheikundelaboratorium wordt gebruikt om een vluchtig oplosmiddel uit een vloeibaar mengsel te verwijderen.
De rotatieverdamper functioneert op de algemene veronderstelling dat het kookpunt van het oplosmiddel veel lager is dan dat van de omringende vloeistof. Het gaat er ook van uit dat de verbindingen in de vloeistof thermisch gevoelig zijn; anders zou je het oplosmiddel gewoon kunnen uitkoken.
Een rotovap werkt door een vacuüm te creëren in een roterende glazen kolf. Wat bereikt dat? Laten we teruggaan naar de natuurkunde en scheikunde van de middelbare school.
Alle materie in het universum bestaat in drie (technisch gezien vier) toestanden: vast, vloeibaar, gas en plasma. In welke toestand een molecuul zich bevindt, hangt af van A) de fysieke omstandigheden van het systeem waarin het zich bevindt, en B) de intrinsieke chemische eigenschappen. Van de fysieke variabelen zijn de belangrijkste voor ons veranderingen in temperatuur en druk. De meeste industriële extractieprocedures vinden plaats in vaste containers waarvan de wanden niet uitzetten of krimpen (hopen we); daarom worden veranderingen in volume als verwaarloosbaar beschouwd.
Druk en temperatuur zijn lineair met elkaar verbonden; het verdubbelen van de temperatuur (op de schaal van het absolute nulpunt, of Kelvin-schaal) resulteert in een verdubbeling van de druk (zolang het volume constant wordt gehouden). In feite betekent dit dat het verlagen van de druk door een vacuüm in te schakelen ook het kookpunt verlaagt dat nodig is voor het verdampen van het vluchtige oplosmiddel.
Het verdampte oplosmiddel wordt opgevangen door een "koude vinger", een gekoeld oppervlak waarop de gasmoleculen kunnen botsen en condenseren. De meest gebruikelijke manier om een koude vinger te maken is door isopropylalcohol en droogijs te mengen. Droogijs moet continu worden toegevoegd, maar het is niet koud genoeg om de alcohol te bevriezen en, in tegenstelling tot ijs, verdampt het in gas wanneer het is opgebruikt.
Tegelijkertijd met al het bovenstaande wordt de kolf in een verwarmd waterbad geplaatst en continu geroteerd. Dit creëert een dunne film aan de binnenkant van de kolf die het oppervlak vergroot waaruit gasmoleculen kunnen verdampen. Het dient ook om warmte direct in het systeem te geleiden, zodat de temperatuur constant blijft, zelfs als moleculen verdampen.
Naarmate het vacuüm wordt opgebouwd en de nieuw gevormde gasmoleculen beginnen te condenseren op de koude vinger, zijn de omstandigheden van het systeem zodanig dat verdamping gelijktijdig vanaf elk oppervlak plaatsvindt - zelfs van binnenuit de vloeistof zelf. Dit leidt tot bubbelen, wat de derde reden is waarom de kolf wordt verdampt op een roterende motor.
Conclusie
Rotatieverdamper zijn essentiële hulpmiddelen in laboratoria vanwege hun vermogen om monsters efficiënt en snel te concentreren terwijl de integriteit van warmtegevoelige verbindingen behouden blijft. Ze zijn onmisbaar bij de extractie en zuivering van plantenextracten en essentiële oliën, waardoor de productzuiverheid wordt verbeterd. Door gebruik te maken van de principes van druk- en temperatuurregeling bieden rotatieverdamper een robuuste oplossing voor verschillende chemische en biochemische toepassingen, waardoor ze een vitaal onderdeel zijn in zowel onderzoeks- als industriële omgevingen.
