Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Роторный испаритель (ротационный испаритель) — это устройство для быстрого удаления жидкостей отгонкой их при пониженном давлении[1]. Широко применяется в биохимических лабораториях для упаривания растворителей из смесей веществ, а также для разделения жидкостей.
Содержание
История
Роторный испаритель был впервые предложен американским биохимиком Лиманом Крейгом (англ. Lyman C. Craig) в 1950 году, после чего практически сразу были предложены модификации и улучшенные конструкции, а в 1957 году Вальтер Бюхи (англ. Walter Bchi) из Базеля выпустил первый коммерческий экземпляр роторного испарителя. В начале 1960-х годов роторный испаритель стал распространённым инструментом в химических лабораториях[2].
Устройство
Роторный испаритель состоит из стеклянной трубки со шлифом, к которому присоединяется круглодонная колба A, нагреваемая водяной баней B. Двигатель C приводит колбу во вращение, и пары растворителя поступают в обратный холодильник F, где охлаждаются и конденсируются, стекая в колбу-приёмник G. Части роторного испарителя могут дополнительно закрепляться при помощи штатива D и лапки E. Для быстрого сброса вакуума в системе предусмотрен кран H, который также часто применяется для впуска в систему инертного газа (аргона или азота).
Принцип работы
Действие роторного испарителя основано на понижении температуры кипения растворителя за счёт создания в его системе пониженного давления при помощи водоструйного или вакуумного насоса. Данный подход позволяет удалять растворитель из раствора при более низкой температуре, избегая побочных реакций, которые могут протекать при нагревании смеси[3][4][5].
Испарение растворителя происходит из тонкой плёнки на внутренней поверхности колбы. За счёт вращения колбы эта поверхность постоянно обновляется, что значительно увеличивает скорость упаривания[5]. Вращением колбы также достигается эффективное перемешивание раствора, снижающее вероятность его выбрасывания из колбы. Нагрев при помощи водяной бани увеличивает давление пара растворителя и также ускоряет испарение. Скорость вращения и сила нагрева обычно регулируются при помощи элементов управления роторного испарителя[6].
По мере того, как растворитель испаряется, его пары конденсируются на холодильнике и стекают в колбу-приёмник. Если охлаждение достаточно эффективное, то в приёмнике удаётся собрать практически весь упаренный растворитель. Растворённое вещество при этом остаётся в колбе, из которой происходит упаривание[6].
Температуры кипения растворителей при различном давлении[3]
| Растворитель
|
Т. кип., °С (760 мм рт. ст.)
|
Т. кип., °С (40 мм рт. ст.)
|
| ацетонитрил
|
81,8
|
7,7
|
| вода
|
100
|
34,0
|
| гексан
|
68,7
|
–2,3
|
| гептан
|
98,4
|
22,3
|
| диэтиловый эфир
|
34,6
|
–27,7
|
| метанол
|
64,7
|
5,0
|
| этанол
|
78,4
|
19
|
| этилацетат
|
77,1
|
9,1
|
Примечания
- Шарп, 1993, с. 73—76.
- Jensen W. B. The Origin of the Rotavap (англ.) // J. Chem. Educ. — 2008. — Vol. 85, no. 11. — P. 1481. — doi:10.1021/ed085p1481.
- 1 2 Bacher.
- University of Toronto Scarborough.
- 1 2 Практикум по органической химии / Под ред. Н. С. Зефирова. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2010. — С. 32. — ISBN 978-5-94774-942-7.
- 1 2
Литература
Ссылки
|
|