Роторный испаритель
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.
История править
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 Büchi) из Базеля выпустил первый коммерческий экземпляр роторного испарителя. В начале 1960-х годов роторный испаритель стал распространённым инструментом в химических лабораториях[2].
Устройство править
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 править
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].
| 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 править
- ↑ 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 Pavia D. L. Introduction to Organic Laboratory Techniques: A Small-scale Approach. — Cengage Learning, 2005. — С. 643.
Литература править
- Шарп Дж., Госни И., Роули А. Практикум по органической химии = Practical Organic Chemistry / Пер. с англ. В. А. Павлова, под ред. В. В. Москвы. — М.: Мир, 1993. — ISBN 5-03-002126-4.
Ссылки править
На Викискладе есть медиафайлы по теме Роторный испаритель- Bacher A. D. How to use a Rotary Evaporator (англ.). Дата обращения: 20 мая 2013. Архивировано 23 мая 2013 года.
- University of Toronto Scarborough. Rotary Evaporation (англ.). Дата обращения: 20 мая 2013. Архивировано 23 мая 2013 года.
