Os evaporadores rotativos são amplamente utilizados em vários campos para a concentração de amostras. Aqui estão alguns dos benefícios e usos dos evaporadores rotativos:
Benefícios dos Evaporadores Rotativos
1. Concentração rápida e eficiente
Os evaporadores rotativos permitem uma concentração rápida e eficiente de amostras, resultando em melhor pureza e rendimento da amostra. O uso de um frasco rotativo garante que a solução seja exposta uniformemente ao calor e ao vácuo, resultando em uma concentração eficiente.
2. Evaporação a baixa temperatura
Usando um evaporador rotativo, a evaporação é feita a pressão reduzida, permitindo a destilação a uma baixa temperatura. Isso é muito útil para compostos sensíveis ao calor, pois evita a degradação e perda da amostra.
3. Taxa de evaporação rápida
A taxa de evaporação é rápida com um evaporador rotativo, e a separação pode ser feita em um tempo muito curto. Isso o torna uma ferramenta valiosa no laboratório, especialmente ao lidar com grandes volumes de amostras.
Usos dos Evaporadores Rotativos
1. Purificação de amostras
Os evaporadores rotativos são comumente usados para a purificação de amostras. Eles podem remover impurezas e concentrar o composto desejado, resultando em melhor pureza da amostra.
2. Recuperação de solventes
Os evaporadores rotativos também são usados para a recuperação de solventes. Eles podem ser usados para recuperar solventes de misturas, que podem ser reutilizados para novos experimentos.
3. Purificação de extratos vegetais e óleos essenciais
Os evaporadores rotativos são usados na purificação de extratos vegetais e óleos essenciais de produtos naturais. Eles podem extrair o composto desejado da mistura, resultando em um produto mais concentrado e puro.
4. Destilação de misturas complexas
Os evaporadores rotativos são úteis para a destilação de misturas complexas. Eles podem separar diferentes compostos na mistura, permitindo a isolação do composto desejado.
Como Funciona?
Um evaporador rotativo, ou "rotovap" no jargão de laboratório, é um instrumento usado em um laboratório de química para remover um solvente volátil de uma mistura líquida.
O evaporador rotativo funciona com a suposição geral de que o ponto de ebulição do solvente é muito mais baixo do que o do líquido ao seu redor. Também assume que os compostos no líquido são termicamente sensíveis; caso contrário, você poderia simplesmente ferver o solvente.
Um rotovap funciona criando um vácuo em um frasco de vidro rotativo. O que isso realiza? Vamos voltar às aulas de física e química do ensino médio.
Toda a matéria no universo existe em três (tecnicamente quatro) estados: sólido, líquido, gasoso e plasma. O estado da matéria em que uma molécula se encontra depende de A) as condições físicas do sistema em que está, e B) suas propriedades químicas intrínsecas. Das variáveis físicas, as mais importantes para nós são as mudanças de temperatura e pressão. A maioria dos procedimentos de extração industrial ocorre dentro de recipientes sólidos cujas paredes não se expandem ou contraem (esperamos); portanto, as mudanças de volume são consideradas negligenciáveis.
Pressão e temperatura estão relacionadas de forma linear; dobrar a temperatura (na escala de zero absoluto, ou escala Kelvin) resultará em uma duplicação da pressão (desde que o volume seja mantido constante). Na prática, isso significa que reduzir a pressão ligando um vácuo também diminui o ponto de ebulição necessário para o solvente volátil evaporar.
O solvente evaporado é capturado por um "dedo frio", uma superfície resfriada onde as moléculas de gás podem se encontrar e condensar. A maneira mais comum de fazer um dedo frio é misturar álcool isopropílico e gelo seco. O gelo seco precisa ser adicionado continuamente, mas não é frio o suficiente para congelar o álcool e, ao contrário do gelo, evapora-se em gás quando é gasto.
Simultaneamente a tudo isso, o frasco é colocado em um banho de água aquecida e rotacionado continuamente. Isso cria um filme fino dentro do frasco que aumenta a área de superfície da qual as moléculas de gás podem evaporar. Também serve para conduzir calor diretamente para o sistema, de modo que a temperatura permaneça constante mesmo enquanto as moléculas evaporam.
À medida que o vácuo é estabelecido e as novas moléculas de gás começam a se condensar no dedo frio, as condições do sistema são tais que a evaporação ocorre simultaneamente de todas as superfícies - até mesmo de dentro do líquido. Isso leva à formação de bolhas, que é a terceira razão pela qual o frasco é evaporado em um motor rotativo.
Conclusão
Os evaporadores rotativos são ferramentas essenciais em laboratórios devido à sua capacidade de concentrar amostras de forma eficiente e rápida, mantendo a integridade de compostos sensíveis ao calor. Eles são indispensáveis na extração e purificação de extratos vegetais e óleos essenciais, melhorando a pureza do produto. Aproveitando os princípios de controle de pressão e temperatura, os evaporadores rotativos fornecem uma solução robusta para várias aplicações químicas e bioquímicas, tornando-se um componente vital tanto em pesquisas quanto em ambientes industriais.
