旋轉蒸發(fā)儀選用的目的與應用
1旋轉蒸發(fā)儀選用的目的與應用
旋轉蒸發(fā)儀選購之前,首先要弄清楚選購的目的。常規(guī)實驗室使用、中試實驗使用還是工業(yè)生產使用。常規(guī)實驗室中使用,使用的溶劑種類多、蒸餾溶劑量較小、容易碰到易燃易爆或者有毒有害的溶劑;中試使用或工業(yè)生產中使用,使用溶劑種類相對固定、蒸餾量較大且溶劑的物性相對確定。明確以上區(qū)別對于旋轉蒸發(fā)儀選型有指導意義。
2旋轉蒸發(fā)儀規(guī)格與蒸餾效率
1)、旋轉蒸發(fā)儀規(guī)格:通常按蒸發(fā)瓶的溶劑進行區(qū)分:通常,2L-5L旋轉蒸發(fā)器適合于實驗室小量試驗;5L-20L適合于中試;20升、50升適合于中試及生產。特殊情況下,借助連續(xù)進料管,擴大蒸發(fā)瓶溶劑,從而擴大一次連續(xù)蒸餾量。
2)、旋轉蒸發(fā)儀的蒸餾效率:蒸餾效率代表著規(guī)定時間內對溶劑的蒸發(fā)量,效率高,蒸餾的溶劑量也就越多,蒸餾的樣品個數越多。蒸餾效率越高,設備投入成本越高,因此,尋找時候要結合實際需求進行考量。
3)、蒸餾效率影響因素:
(1)、旋蒸系統(tǒng)的真空度
旋蒸蒸發(fā)儀由真空泵及其管路、蒸發(fā)瓶與接收瓶、冷凝管等部件組合合成。其中,影響真空度關鍵因素是:真空泵功率、體系的密閉性。其中,設備包括:真空泵、密封圈以及真空管。
真空泵極限越低,系統(tǒng)的真空值也越低。但是,系統(tǒng)能夠形成的真空值,由旋轉蒸發(fā)儀的設備耐壓性和保證蒸餾效率時避免爆沸兩部分因素來決定的。設置合理的真空值,需要結合上述兩個因素,由真空控制器進行調節(jié)。目前,隔膜真空泵的極限真空最低可達2毫巴,循環(huán)水泵的極限真空大約50毫巴。
密封圈:連接蒸發(fā)管和冷凝管之間密封關鍵部件,耐磨、耐腐蝕是最主要的性能要求,常見材質為PTFE和橡膠。其中,PTFE的耐磨性、耐腐蝕均優(yōu)于橡膠。
真空泵、密封圈都是易損耗部件。真空泵使用過程中要經常對其真空度進行測試,確保其真空度的穩(wěn)定性。密封圈作為可以拆卸的配件,可以直接更換。真空管經常使用硅膠管替代橡膠,因其老化效率慢。
(2)、旋蒸的加熱功率
油浴鍋的溫度越高,溶劑的蒸餾速率越快。實際蒸餾過程中,往往不通過設置過高的反應溫度來追求蒸餾效率。原因包括:(1)、蒸餾物質若為熱敏性物質,高溫易分解變質;(2)、過高的溫度,易導致密封圈等部件高溫軟化,降低其使用壽命,降低體系的密閉性。通常,油浴鍋采用水浴加熱,溫度設置低于60 ℃。溫度高于80 ℃,采用油浴加熱。
(3)、電機轉速
電機轉速越快,蒸發(fā)瓶內浸潤面積越大,受熱面積就越大,所形成的液膜厚度愈厚,增大傳熱溫差,蒸餾效率越高。實際使用過程中,轉速也不是越快越好。主要是由于:(1)、轉速越快,形成的離心力越大,易導致掉瓶;(2)、物料的粘稠度不同,存在著最佳轉速的考察。
(4)、冷卻系統(tǒng)
最佳的蒸餾效率,冷卻系統(tǒng)的溫度與加熱鍋溫度保持溫差40 °C,以便將所形成的熱蒸汽進行快速冷凝,降低蒸汽對系統(tǒng)真空度的影響。常用的冷卻介質為循環(huán)冷凝水。如果存在沸點特別低的物質,以循環(huán)冷凍機為載體的冰水浴、冰乙醇浴也是常用的選擇。