ประโยชน์และการใช้งานของเครื่องระเหยแบบหมุน

เครื่องระเหยแบบหมุนถูกใช้อย่างแพร่หลายในหลายสาขาสำหรับการทำให้ตัวอย่างเข้มข้น นี่คือประโยชน์และการใช้งานของเครื่องระเหยแบบหมุน:

ประโยชน์ของเครื่องระเหยแบบหมุน

1. การทำให้เข้มข้นอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

เครื่องระเหยแบบหมุนช่วยให้การทำให้ตัวอย่างเข้มข้นได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ความบริสุทธิ์และผลผลิตของตัวอย่างดีขึ้น การใช้ขวดหมุนช่วยให้สารละลายสัมผัสกับความร้อนและสุญญากาศอย่างสม่ำเสมอ ส่งผลให้การทำให้เข้มข้นมีประสิทธิภาพ

2. การระเหยที่อุณหภูมิต่ำ

การใช้เครื่องระเหยแบบหมุน การระเหยจะทำที่ความดันลดลง ทำให้สามารถกลั่นได้ที่อุณหภูมิต่ำ สิ่งนี้มีประโยชน์มากสำหรับสารที่ไวต่อความร้อน เนื่องจากป้องกันการเสื่อมสภาพและการสูญเสียตัวอย่าง

3. อัตราการระเหยที่รวดเร็ว

อัตราการระเหยเร็วด้วยเครื่องระเหยแบบหมุน และการแยกสามารถทำได้ในเวลาอันสั้นมาก สิ่งนี้ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าในห้องปฏิบัติการ โดยเฉพาะเมื่อจัดการกับปริมาณตัวอย่างมาก

การใช้งานของเครื่องระเหยแบบหมุน

1. การทำให้ตัวอย่างบริสุทธิ์

เครื่องระเหยแบบหมุนมักใช้สำหรับการทำให้ตัวอย่างบริสุทธิ์ พวกมันสามารถกำจัดสิ่งเจือปนและทำให้สารประกอบที่ต้องการเข้มข้นขึ้น ส่งผลให้ความบริสุทธิ์ของตัวอย่างดีขึ้น

2. การกู้คืนตัวทำละลาย

เครื่องระเหยแบบหมุนยังใช้สำหรับการกู้คืนตัวทำละลาย พวกมันสามารถใช้กู้คืนตัวทำละลายจากส่วนผสม ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่สำหรับการทดลองเพิ่มเติม

3. การทำให้บริสุทธิ์ของสารสกัดจากพืชและน้ำมันหอมระเหย

เครื่องระเหยแบบหมุนถูกใช้ในการทำให้สารสกัดจากพืชและน้ำมันหอมระเหยจากผลิตภัณฑ์ธรรมชาติบริสุทธิ์ พวกมันสามารถสกัดสารประกอบที่ต้องการจากส่วนผสม ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์มีความเข้มข้นและบริสุทธิ์มากขึ้น

4. การกลั่นของส่วนผสมที่ซับซ้อน

เครื่องระเหยแบบหมุนมีประโยชน์สำหรับการกลั่นของส่วนผสมที่ซับซ้อน พวกมันสามารถแยกสารประกอบต่างๆ ในส่วนผสม ทำให้สามารถแยกสารประกอบที่ต้องการได้

มันทำงานอย่างไร?

เครื่องระเหยแบบหมุน หรือ "rotovap" ในภาษาห้องแล็บ เป็นเครื่องมือที่ใช้ในห้องปฏิบัติการเคมีเพื่อกำจัดตัวทำละลายที่ระเหยได้ออกจากส่วนผสมของเหลว

เครื่องระเหยแบบหมุนทำงานบนสมมติฐานทั่วไปว่าจุดเดือดของตัวทำละลายต่ำกว่าของเหลวที่ล้อมรอบมาก นอกจากนี้ยังสมมติว่าสารประกอบในของเหลวไวต่อความร้อน มิฉะนั้นคุณสามารถต้มตัวทำละลายออกได้

rotovap ทำงานโดยการสร้างสุญญากาศในขวดแก้วที่หมุน สิ่งนี้ทำให้เกิดอะไร? กลับไปที่ฟิสิกส์และเคมีในโรงเรียนมัธยมกันเถอะ

สสารทั้งหมดในจักรวาลมีอยู่ในสาม (ทางเทคนิคสี่) สถานะ: ของแข็ง ของเหลว ก๊าซ และพลาสมา สถานะของสสารที่โมเลกุลอยู่ขึ้นอยู่กับ A) สภาพทางกายภาพของระบบที่มันอยู่ และ B) คุณสมบัติทางเคมีภายในของมัน ของตัวแปรทางกายภาพที่สำคัญที่สุดสำหรับเราคือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความดัน ขั้นตอนการสกัดทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เกิดขึ้นภายในภาชนะที่เป็นของแข็งซึ่งผนังไม่ขยายหรือหดตัว (เราหวังว่า); ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรจึงถือว่าเล็กน้อย

ความดันและอุณหภูมิเกี่ยวข้องกันในลักษณะเชิงเส้น การเพิ่มอุณหภูมิเป็นสองเท่า (ในระดับศูนย์สัมบูรณ์ หรือสเกลเคลวิน) จะส่งผลให้ความดันเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า (ตราบใดที่ปริมาตรถูกถือว่าเป็นค่าคงที่) ในทางปฏิบัติ นั่นหมายความว่าการลดความดันโดยการเปิดเครื่องดูดฝุ่นยังช่วยลดจุดเดือดที่จำเป็นสำหรับตัวทำละลายที่ระเหยได้

ตัวทำละลายที่ระเหยจะถูกจับโดย "cold-finger" ซึ่งเป็นพื้นผิวที่เย็นซึ่งโมเลกุลของก๊าซสามารถพบและควบแน่นได้ วิธีที่พบมากที่สุดในการทำ cold-finger คือการผสมแอลกอฮอล์ไอโซโพรพิลและน้ำแข็งแห้ง น้ำแข็งแห้งต้องเติมอย่างต่อเนื่อง แต่มันไม่เย็นพอที่จะทำให้แอลกอฮอล์แข็งตัว และไม่เหมือนน้ำแข็ง มันระเหยเป็นก๊าซเมื่อมันหมด

พร้อมกันกับทั้งหมดข้างต้น ขวดจะถูกวางลงในอ่างน้ำร้อนและหมุนอย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้สร้างฟิล์มบางภายในขวดที่เพิ่มพื้นที่ผิวที่โมเลกุลของก๊าซสามารถระเหยได้ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่นำความร้อนเข้าสู่ระบบโดยตรง ดังนั้นอุณหภูมิจะคงที่แม้ว่าโมเลกุลจะระเหยออกไป

เมื่อมีการสร้างสุญญากาศและโมเลกุลของก๊าซที่เกิดขึ้นใหม่เริ่มควบแน่นบน cold-finger สภาพของระบบจะเป็นเช่นนั้นที่การระเหยเกิดขึ้นพร้อมกันจากทุกพื้นผิว แม้กระทั่งจากภายในของเหลวเอง สิ่งนี้นำไปสู่การเกิดฟอง ซึ่งเป็นเหตุผลที่สามว่าทำไมขวดจึงถูกระเหยบนมอเตอร์หมุน

สรุป

เครื่องระเหยแบบหมุนเป็นเครื่องมือที่จำเป็นในห้องปฏิบัติการเนื่องจากความสามารถในการทำให้ตัวอย่างเข้มข้นได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพในขณะที่รักษาความสมบูรณ์ของสารที่ไวต่อความร้อน พวกมันมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสกัดและการทำให้บริสุทธิ์ของสารสกัดจากพืชและน้ำมันหอมระเหย ซึ่งช่วยเพิ่มความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ โดยการใช้หลักการควบคุมความดันและอุณหภูมิ เครื่องระเหยแบบหมุนจึงเป็นโซลูชันที่แข็งแกร่งสำหรับการใช้งานทางเคมีและชีวเคมีต่างๆ ทำให้เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในทั้งการวิจัยและการตั้งค่าอุตสาหกรรม