Прибор осуществляет отгонку жидкостей с различными температурами кипения либо растворителей в условиях снижения номинального давления. Агрегат выпаривает растворители из различных составов и смесей и может разделять жидкости с отличающимися физико-химическими свойствами.
Растворители выводятся путем прогонки. Метод востребован в исследовательских центрах и научных лабораториях, изучающих свойства различных смесей.
Назначение роторных испарителей
Устройства имеют широкое распространение, с их применением проводятся такие процессы:
- дистилляция;
- экстракция при использовании растворителя в охлажденном состоянии;
- синтез химического типа;
- проведение перегона;
- просушивание компонентов;
- приведение субстанции в концентрированное состояние;
- очищение жидкостей;
- фракционное разделение вещества;
- процедура перекристаллизации.
Роторные испарители активно задействуются в современной фармацевтике с косметологией, парфюмерной сфере, химическом и нефтехимическом направлении.
Устройство роторного испарителя
В состав аппарата входят:
- стеклянная трубка с разъемным соединением;
- колба с круглым плоским дном;
- резервуар с водяной баней;
- двигатель, вращающий колбу;
- охлаждающий резервуар;
- колба-приемник;
- вакуумный насос;
- дополнительные фиксирующие детали (штатив, лапки).
Части роторного испарителя могут дополнительно закрепляться при помощи штатива и лапки. Для быстрого сброса вакуума в системе предусмотрен кран, который также часто применяется для впуска в систему инертного газа (аргона или азота).
В конструкции ротационного испарителя используется водоструйные или мембранные вакуумные насосы. Вторые при использовании в ротационных испарителях предпочтительнее, так как могут изготавливаться в специальных химстойких исполнениях, не требуют подвода воды, компактнее и мобильнее. Минимальное разряжение, которое обеспечивают насосы, должно составлять не более 40 мбар.
Принцип действия ротационного испарителя
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.
- Испарение растворителя происходит из тонкой плёнки на внутренней поверхности колбы.
- За счёт вращения колбы эта поверхность постоянно обновляется, что значительно увеличивает скорость упаривания.
- 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.
- 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.
Преимущества использования роторных испарителей
- осуществление равномерного прогрева перегоняемой субстанции;
- ускорение процедуры по испарению;
- обеспечение безопасной работы с реагентами, отличающимися чрезмерным запахом, горючестью, токсичностью;
- выполнение аккуратных манипуляций с пенящимися, термочувствительными составами;
- сокращение материальных затрат при экстракции вследствие регенерации растворителя;
- подходят для работы с растворами, которые сложно обрабатывать другими методами;
- оснащены автоматическими системами управления, которые позволяют программировать и контролировать процесс испарения;
- компактны и удобны в размещении на лабораторном столе.
Модификации ротационных испарителей
Принципиально лабораторные роторные испарители обычно одинаковы. Различаются они:
- размерами реакционной колбы, обратного холодильника и других элементов;
- типом установки холодильника — вертикально или под наклоном;
- типом самого конденсатора, например, спиральным или с охлаждением сухим льдом;
- дополнительными функциями.
Критерии модели ротационного испарителя, на которые также следует ориентироваться при выборе:
- номинальный объем колбы,
- возможность быстрой регулировки температуры нагрева,
- скорость вращения колбы.
С роторным испарителем научно-исследовательская работа выйдет на новый уровень, поэтому его покупка будет отличным вложением средств в оснащение лаборатории.
