L'evaporatore rotante, comunemente chiamato rotavapor, è un dispositivo utilizzato nei laboratori per rimuovere in modo efficiente e delicato i solventi dai campioni attraverso l'evaporazione.Il processo prevede la rotazione di un pallone contenente il campione in condizioni di vuoto, che abbassa il punto di ebollizione del solvente, permettendogli di evaporare a una temperatura inferiore.Il vapore del solvente viene quindi condensato e raccolto in un pallone separato, lasciando il campione concentrato.Questo metodo è particolarmente utile per i materiali sensibili al calore, in quanto riduce al minimo la degradazione termica.I componenti chiave di un evaporatore rotante comprendono un pallone rotante, un sistema di vuoto, un bagno di riscaldamento e un condensatore.Il processo è altamente controllato, con regolazioni della velocità di rotazione, della pressione del vuoto e della temperatura per ottimizzare l'efficienza dell'evaporazione.
Punti chiave spiegati:
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Impostazione e preparazione:
- Collocazione del pallone:La soluzione del campione viene posta in un pallone, che viene poi collegato all'evaporatore rotante.Spesso si utilizza una trappola per evitare che la soluzione schizzi nel condensatore.
- Sistema a vuoto:La pompa del vuoto viene attivata per ridurre la pressione all'interno del sistema.Questo abbassa il punto di ebollizione del solvente, facilitando l'evaporazione a una temperatura inferiore.
- Velocità di rotazione:Il motore viene attivato per far ruotare il matraccio a velocità costante.La rotazione crea una sottile pellicola di campione sulla superficie interna del matraccio, aumentando la superficie di evaporazione.
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Riscaldamento ed evaporazione:
- Bagno d'acqua:Il matraccio viene immerso in un bagno d'acqua o d'olio, che fornisce un riscaldamento controllato.La temperatura del bagno è tipicamente impostata tra 35-45°C, a seconda del solvente e del campione.
- Processo di evaporazione:Quando il matraccio ruota e viene riscaldato, il solvente inizia a evaporare.Il sistema di vuoto mantiene una pressione di 400-600 mm Hg, che favorisce ulteriormente il processo di evaporazione.La velocità di rotazione è solitamente impostata tra 50-160 giri al minuto per garantire un riscaldamento e un'evaporazione uniformi.
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Condensazione e raccolta:
- Condensatore:Il vapore del solvente passa dal pallone rotante a un condensatore, dove viene raffreddato e liquefatto.Il condensatore viene tipicamente raffreddato da un refrigeratore impostato a 0-5°C.
- Pallone di raccolta:Il solvente condensato viene raccolto in un pallone separato, noto come pallone di ricezione.In questo modo è possibile recuperare il solvente per riutilizzarlo o smaltirlo.
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Monitoraggio e regolazione:
- Regolazione del vuoto:La pressione del vuoto viene attentamente monitorata e regolata secondo le necessità.Inizialmente, il vuoto viene impostato appena sopra la cuspide del tasso di evaporazione (circa 100 mbar) e poi abbassato del 15-20% una volta che il sistema raggiunge la temperatura desiderata.
- Alimentazione del campione:Una piccola quantità di fluido viene immessa nel sistema e il processo di evaporazione viene monitorato.La velocità di ingresso viene adattata al lato di scarico per garantire un recupero efficiente del solvente.
- Controllo del processo:L'operatore deve monitorare costantemente il processo, regolando il vuoto e la velocità di rotazione secondo le necessità per gestire i vapori ed evitare che il campione bolla.
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Completamento e spegnimento:
- Rimozione del solvente:Una volta evaporato tutto il solvente, il vuoto viene spento e il sistema viene riportato alla pressione atmosferica.In questo modo si evita che il matraccio cada durante le fasi finali della rotazione.
- Arresto della rotazione:La rotazione viene interrotta e il matraccio viene rimosso dal bagno d'acqua.Il campione concentrato è pronto per ulteriori elaborazioni o analisi.
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Sicurezza e manutenzione:
- Ventilazione del sistema:Prima di terminare il processo, il sistema viene ventilato per evitare che il vuoto residuo provochi la caduta del pallone.
- Misure preventive:L'uso di una trappola per urti e un attento monitoraggio del vuoto e della velocità di rotazione aiutano a prevenire gli incidenti e a garantire un funzionamento regolare.
In sintesi, l'evaporatore rotante è uno strumento versatile ed essenziale in laboratorio per la rimozione dei solventi.Il suo funzionamento prevede una serie di fasi attentamente controllate, tra cui l'impostazione, il riscaldamento, l'evaporazione, la condensazione e lo spegnimento.Ottimizzando parametri quali la velocità di rotazione, la pressione del vuoto e la temperatura, l'evaporatore rotante garantisce una rimozione efficiente e delicata dei solventi, rendendolo ideale per la manipolazione di materiali sensibili al calore.
Tabella riassuntiva:
| Passo | Descrizione |
|---|---|
| Preparazione | Porre il campione nella beuta, collegare la trappola per urti e attivare il sistema di vuoto. |
| Riscaldamento | Immergere il matraccio in un bagno di acqua/olio (35-45°C) e ruotare a 50-160 rpm. |
| Evaporazione | Il solvente evapora sotto vuoto (400-600 mm Hg) e condensa in un refrigeratore. |
| Raccolta | Il solvente condensato viene raccolto in un pallone separato per essere riutilizzato o smaltito. |
| Monitoraggio | Regolare il vuoto e la velocità di rotazione per ottimizzare l'evaporazione e prevenire l'ebollizione. |
| Spegnimento | Disattivare il vuoto, arrestare la rotazione e ventilare il sistema per rimuovere in sicurezza il pallone. |
| Sicurezza | Utilizzate trappole per urti e monitorate i parametri per evitare incidenti e garantire l'efficienza. |
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