مکانیسم تبخیر چرخشی چیست؟

تبخیر چرخشییک فناوری جداسازی و تمرکز متداول است. با قرار دادن محلول در یک بطری چرخشی و کاهش فشار در حین حرارت دادن، حلال به سرعت تبخیر می شود و به این ترتیب به جدا شدن و غلظت نمونه پی می برد. مکانیسم آن عمدتاً شامل جنبه های زیر است:

1. تبخیر در شرایط خلاء

در فرآیند اواپراتور چرخشی، معمولاً شرایط خلاء در داخل بطری تبخیر ایجاد می شود.

در شرایط خلاء، فشار داخل اواپراتور چرخشی شیمیایی کاهش می یابد که منجر به کاهش نقطه جوش حلال می شود. زیرا نقطه جوش به دمایی اطلاق می شود که در آن یک مایع تحت فشار معینی به گاز تبدیل می شود و کاهش فشار معادل کاهش آستانه انرژی برای تبدیل مایع به گاز است که حلال را مستعد تبخیر می کند. به این ترتیب، حتی در دمای پایین، حلال می تواند به سرعت تبخیر شود، بنابراین غلظت و جدا شدن نمونه را متوجه می شود.

در شرایط خلاء، فرآیند تبخیر حلال توسط برخورد بین مولکولی و فضا در فاز گاز نسبت به فشار اتمسفر محیط محدودتر است. این می تواند تشکیل رابط گاز-مایع را کاهش دهد و فرار مواد فرار به هوا را دشوارتر کند، بنابراین از از بین رفتن تبخیر نمونه جلوگیری می کند. این امر به ویژه برای نمونه هایی با فراریت قوی بسیار مهم است، که می تواند اطمینان حاصل کند که نمونه ها به دلیل تبخیر در طول غلظت از بین نخواهند رفت.

2. نقش نیروی گریز از مرکز

در اواپراتور چرخشی آزمایشگاهی، نیروی گریز از مرکز یک نیروی اینرسی است که از چرخش بطری ایجاد می شود. هنگامی که محلول در یک بطری دوار حرارت داده و تبخیر می شود، به دلیل سرعت بالای چرخش بطری، اجزای موجود در محلول تحت نیروی گریز از مرکز به بیرون قرار می گیرند که باعث می شود اجزای نسبتا سبک به دیواره ظرف رانده شوند. ، در حالی که اجزای نسبتاً سنگین به مرکز ظرف نزدیکتر هستند. این اثر جداسازی برای جداسازی و جمع آوری مواد هدف در طول تبخیر مفید است.

نقش نیروی گریز از مرکز درتبخیر چرخشیرا می توان به صورت زیر فهمید:

A. اثر جدایی: به دلیل نیروی گریز از مرکز، اجزای موجود در محلول توزیع های متفاوتی از خود نشان می دهند و اجزای نسبتاً سبک به راحتی به دیواره ظرف رانده می شوند، در حالی که اجزای نسبتا سنگین به مرکز ظرف نزدیکتر می شوند. این اثر جداسازی برای جداسازی و غلظت اجزای مختلف در فرآیند تبخیر مفید است، به طوری که ماده هدف را می توان راحت تر جمع آوری کرد.

B. تبخیر تسریع شده: در اثر نیروی گریز از مرکز، اجزای موجود در محلول مجبور به پراکنده شدن بر روی دیواره ظرف می شوند، به طوری که سطح بیشتری تحت شرایط گرمایش در معرض خلاء قرار می گیرد و در نتیجه سرعت تبخیر حلال تسریع و بهبود می یابد. راندمان تبخیر

C. عملکرد را بهبود بخشید: نیروی گریز از مرکز می تواند به تمرکز مواد هدف بر روی دیواره ظرف کمک کند و جمع آوری و استخراج آنها را آسان تر کند و در نتیجه عملکرد مواد هدف را بهبود بخشد.

3. عمل گرمایش

در فرآیند تبخیر، محلول توسط یک منبع حرارتی خارجی گرم می شود، به طوری که حلال به سرعت تبخیر می شود و در نتیجه غلظت و جدا شدن نمونه متوجه می شود.

A. تبخیر دمای پایین: برای برخی از نمونه های حساس به دمای بالا، تبخیر دمای پایین یک انتخاب رایج است. تبخیر معمولاً بین دمای اتاق و 60 درجه انجام می شود، مانند استخراج برخی از ترکیبات الفین، و می توان از گرمایش حمام آب یا سیستم گردش گرمایش خارجی استفاده کرد.

B. تبخیر دمای متوسط: برای اکثر نمونه های معمولی تبخیر دمای متوسط ​​بین 40 تا 80 درجه انجام می شود. تبخیر حلال های آلی عمومی، مانند اتیل استات، دی متیل فرمامید، و غیره، می تواند گرمایش حمام آب یا سیستم گردش گرمایش خارجی را انتخاب کند.

C. تبخیر در دمای بالابرخی از حلال‌های آلی که تبخیر آن‌ها دشوار است، ممکن است نیاز به تبخیر در دمای بالاتری داشته باشند، مانند حلال‌های با جوش بالا یا نمونه‌های چسبناک، معمولاً بین 80 تا 120 درجه، و با حمام روغن یا گرمایش الکتریکی حرارت داده می‌شوند.

روند عملیات عادی ازتبخیر چرخشی

1. آماده سازی: ابتدا محلول یا مخلوط مورد نظر را در بطری تبخیر اواپراتور چرخشی قرار دهید و در صورت نیاز عملیات پیش تصفیه مانند فیلتر کردن یا هم زدن را انجام دهید.

2. چرخش را شروع کنید: برق اواپراتور چرخشی را روشن کنید و چرخش صفحه گردان را شروع کنید. سرعت چرخش دیسک چرخان را می توان با توجه به تقاضای واقعی تنظیم کرد.

3. گرم کردن: محلول در اواپراتور چرخشی توسط یک بخاری یا یک حمام آب گرم تا دمای تبخیر گرم می شود. دمای حرارت دهی بستگی به ماهیت و نیازهای محلول مورد نظر دارد.

4. تبخیر: با گرم شدن محلول، حلال موجود در آن شروع به تبخیر کرده و بخار تشکیل می دهد. بخار از طریق خروجی بالای بطری تبخیر وارد کندانسور می شود.

5. چگالش: در کندانسور، بخار سرد شده و به مایع تبدیل می شود، یعنی به حلال بازیافتی متراکم می شود. معمولاً کندانسور از محیط خنک کننده خارجی (مانند آب خنک کننده) برای کاهش دمای دیواره لوله و افزایش تراکم بخار استفاده می کند.

6. بازیابی: مایع حلال تغلیظ شده در پایین کندانسور جمع آوری می شود و می تواند از طریق خروجی مربوطه بازیابی و جدا شود. مایع بازیافت شده را می توان بیشتر در فرآیندها یا آزمایشات دیگر مورد استفاده قرار داد.

7. پایان عملیات: زمانی کهتبخیر چرخشیفرآیند تکمیل شده است، گرمایش و چرخش را متوقف کنید و پس از خنک شدن سیستم، تجهیزات را تمیز و نگهداری کنید.

ما می توانیم روتاپ با حجم متفاوت از 1L-50L با بلند کردن دستی یا بالابر برقی ارائه دهیم، همچنین گزینه های سفارشی موجود است، لطفاً از طریق ما با ما تماس بگیریدsales@achievechem.com