Ποιος είναι ο μηχανισμός της περιστροφικής εξάτμισης

Περιστροφική εξάτμισηείναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνολογία διαχωρισμού και συγκέντρωσης. Τοποθετώντας το διάλυμα σε μια περιστροφική φιάλη και μειώνοντας την πίεση κατά τη θέρμανση, ο διαλύτης εξατμίζεται γρήγορα, πραγματοποιώντας έτσι τον διαχωρισμό και τη συγκέντρωση του δείγματος. Ο μηχανισμός του περιλαμβάνει κυρίως τις ακόλουθες πτυχές:

1. Εξάτμιση υπό συνθήκες κενού

Κατά τη διαδικασία του περιστροφικού εξατμιστή, συνήθως δημιουργούνται συνθήκες κενού μέσα στη φιάλη εξάτμισης.

Σε συνθήκες κενού, η πίεση στο εσωτερικό του χημικού περιστροφικού εξατμιστή μειώνεται, γεγονός που θα οδηγήσει σε μείωση του σημείου βρασμού του διαλύτη. Επειδή το σημείο βρασμού αναφέρεται στη θερμοκρασία στην οποία ένα υγρό μετατρέπεται σε αέριο υπό μια ορισμένη πίεση και η μείωση της πίεσης ισοδυναμεί με τη μείωση του ενεργειακού ορίου για τη μετατροπή του υγρού σε αέριο, γεγονός που καθιστά τον διαλύτη πιο επιρρεπή στην εξάτμιση. Με αυτόν τον τρόπο, ακόμη και σε χαμηλή θερμοκρασία, ο διαλύτης μπορεί να εξατμιστεί γρήγορα, πραγματοποιώντας έτσι τη συγκέντρωση και τον διαχωρισμό του δείγματος.

Σε συνθήκες κενού, η διαδικασία εξάτμισης του διαλύτη περιορίζεται περισσότερο από τη διαμοριακή σύγκρουση και τον χώρο στην αέρια φάση παρά από την ατμοσφαιρική πίεση του περιβάλλοντος. Αυτό μπορεί να μειώσει τον σχηματισμό διεπαφής αερίου-υγρού και να καταστήσει πιο δύσκολη τη διαφυγή πτητικών ουσιών στον αέρα, αποφεύγοντας έτσι την απώλεια της εξάτμισης του δείγματος. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για δείγματα με ισχυρή πτητικότητα, η οποία μπορεί να διασφαλίσει ότι τα δείγματα δεν θα χαθούν λόγω της εξάτμισης κατά τη συμπύκνωση.

2. Ο ρόλος της φυγόκεντρης δύναμης

Στον εργαστηριακό περιστροφικό εξατμιστή, η φυγόκεντρη δύναμη είναι μια αδρανειακή δύναμη που δημιουργείται από την περιστροφή της φιάλης. Όταν το διάλυμα θερμαίνεται και εξατμίζεται σε μια περιστρεφόμενη φιάλη, λόγω της υψηλής ταχύτητας περιστροφής της φιάλης, τα συστατικά του διαλύματος υπόκεινται στην εξωτερική φυγόκεντρη δύναμη, η οποία θα προκαλέσει την ώθηση των σχετικά ελαφρών συστατικών στο τοίχωμα του δοχείου , ενώ τα σχετικά βαριά εξαρτήματα είναι πιο κοντά στο κέντρο του δοχείου. Αυτό το αποτέλεσμα διαχωρισμού είναι ευεργετικό για τον διαχωρισμό και τη συλλογή των ουσιών-στόχων κατά την εξάτμιση.

Ο ρόλος της φυγόκεντρης δύναμης στοπεριστροφική εξάτμισημπορεί να γίνει κατανοητό ως εξής:

A. Εφέ διαχωρισμού: Λόγω της φυγόκεντρης δύναμης, τα συστατικά του διαλύματος θα παρουσιάζουν διαφορετικές κατανομές και τα σχετικά ελαφριά εξαρτήματα θα ωθούνται πιο εύκολα στο τοίχωμα του δοχείου, ενώ τα σχετικά βαριά εξαρτήματα θα είναι πιο κοντά στο κέντρο του δοχείου. Αυτό το αποτέλεσμα διαχωρισμού είναι ευεργετικό για τον διαχωρισμό και τη συγκέντρωση διαφορετικών συστατικών στη διαδικασία εξάτμισης, έτσι ώστε η ουσία στόχος να μπορεί να συλλέγεται πιο εύκολα.

B. Επιταχυνόμενη εξάτμιση: Υπό τη δράση της φυγόκεντρης δύναμης, τα συστατικά του διαλύματος αναγκάζονται να διασκορπιστούν στο τοίχωμα του δοχείου, έτσι ώστε περισσότερη επιφάνεια να εκτίθεται στο κενό υπό την προϋπόθεση της θέρμανσης, επιταχύνοντας έτσι την ταχύτητα εξάτμισης του διαλύτη και βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα εξάτμισης.

C. Βελτιώστε την απόδοση: Η φυγόκεντρος δύναμη μπορεί να βοηθήσει στη συγκέντρωση των ουσιών-στόχων στο τοίχωμα του δοχείου, διευκολύνοντας τη συλλογή και την εξαγωγή τους, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση των ουσιών-στόχων.

3. Δράση θέρμανσης

Στη διαδικασία της εξάτμισης, το διάλυμα θερμαίνεται από εξωτερική πηγή θέρμανσης, έτσι ώστε ο διαλύτης να εξατμίζεται γρήγορα, πραγματοποιώντας έτσι τη συγκέντρωση και τον διαχωρισμό του δείγματος.

A. Εξάτμιση χαμηλής θερμοκρασίας: Για ορισμένα δείγματα ευαίσθητα σε υψηλή θερμοκρασία, η εξάτμιση σε χαμηλή θερμοκρασία είναι μια κοινή επιλογή. Η εξάτμιση πραγματοποιείται συνήθως μεταξύ θερμοκρασίας δωματίου και 60 βαθμών, όπως η εκχύλιση ορισμένων ενώσεων ολεφίνης, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί θέρμανση σε υδατόλουτρο ή σύστημα εξωτερικής κυκλοφορίας θέρμανσης.

B. Μέσης θερμοκρασίας εξάτμιση: Για τα περισσότερα συμβατικά δείγματα, η εξάτμιση μέσης θερμοκρασίας πραγματοποιείται μεταξύ 40 μοιρών και 80 μοιρών. Η εξάτμιση γενικών οργανικών διαλυτών, όπως ο οξικός αιθυλεστέρας, το διμεθυλοφορμαμίδιο κ.λπ., μπορεί να επιλέξει θέρμανση σε υδατόλουτρο ή σύστημα εξωτερικής κυκλοφορίας θέρμανσης.

C. Εξάτμιση σε υψηλή θερμοκρασία: Ορισμένοι οργανικοί διαλύτες που είναι δύσκολο να εξατμιστούν μπορεί να χρειαστεί να εξατμιστούν σε υψηλότερη θερμοκρασία, όπως διαλύτες υψηλού βρασμού ή παχύρρευστα δείγματα, συνήθως μεταξύ 80 βαθμών και 120 βαθμών, και να θερμανθούν με λουτρό λαδιού ή θέρμανση με ηλεκτρικό ρεύμα.

Κανονική διαδικασία λειτουργίας τουπεριστροφική εξάτμιση

1. Προετοιμασία: Πρώτα, βάλτε το διάλυμα ή το μείγμα προς επεξεργασία στη φιάλη εξάτμισης του περιστροφικού εξατμιστή και πραγματοποιήστε προεπεξεργασία όπως απαιτείται, όπως φιλτράρισμα ή ανάδευση.

2. Ξεκινήστε την περιστροφή: ενεργοποιήστε την ισχύ του περιστροφικού εξατμιστή και ξεκινήστε την περιστροφή του περιστρεφόμενου δίσκου. Η ταχύτητα περιστροφής του περιστρεφόμενου δίσκου μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με την πραγματική ζήτηση.

3. Θέρμανση: το διάλυμα στον περιστροφικό εξατμιστή θερμαίνεται στη θερμοκρασία εξάτμισης μέσω θερμαντήρα ή θερμαινόμενου λουτρού νερού. Η θερμοκρασία θέρμανσης εξαρτάται από τη φύση και τις απαιτήσεις του προς επεξεργασία διαλύματος.

4. Εξάτμιση: Καθώς το διάλυμα θερμαίνεται, ο διαλύτης σε αυτό αρχίζει να εξατμίζεται για να σχηματίσει ατμό. Ο ατμός εισέρχεται στον συμπυκνωτή μέσω της εξόδου στο επάνω μέρος της φιάλης εξάτμισης.

5. Συμπύκνωση: στον συμπυκνωτή, ο ατμός ψύχεται και μετατρέπεται σε υγρό, δηλαδή συμπυκνώνεται σε ανακτημένο διαλύτη. Συνήθως, ο συμπυκνωτής χρησιμοποιεί εξωτερικό ψυκτικό μέσο (όπως νερό ψύξης) για να μειώσει τη θερμοκρασία του τοιχώματος του σωλήνα και να προωθήσει τη συμπύκνωση ατμού.

6. Ανάκτηση: το συμπυκνωμένο υγρό διαλύτη συλλέγεται στον πυθμένα του συμπυκνωτή και μπορεί να ανακτηθεί και να διαχωριστεί μέσω της αντίστοιχης εξόδου. Το ανακτηθέν υγρό μπορεί περαιτέρω να χρησιμοποιηθεί σε άλλες διεργασίες ή πειράματα.

7. Λήξη λειτουργίας: όταν τοπεριστροφική εξάτμισηολοκληρώνεται η διαδικασία, σταματήστε τη θέρμανση και την περιστροφή και καθαρίστε και συντηρήστε τον εξοπλισμό αφού κρυώσει το σύστημα.

Μπορούμε να παρέχουμε περιστροφικό εξατμιστήρα διαφορετικού όγκου από 1L-50L με χειροκίνητη ανύψωση ή ηλεκτρική ανύψωση, ενώ διατίθενται επίσης προσαρμοσμένες επιλογές, επικοινωνήστε μαζί μας μέσωsales@achievechem.com