Rotējošais iztvaicētājs (rotavaps): definīcija un pielietojums
Rotējošais iztvaicētājs (rotavaps) — definīcija un pielietojums laboratorijās: efektīva šķīdinātāju atdalīšana, vakuuma destilācija, ātra un droša šķidruma koncentrēšana.
Rotējošais iztvaicētājs (bieži saukts arī par rotavapu) ir laboratorijas ierīce, ko parasti izmanto ķīmiskajās laboratorijās, lai, iztvaicējot, efektīvi atdalītu šķīdinātājus no paraugiem. Tas ļauj ātri un saudzīgi koncentrēt paraugus, atdalīt šķīdinātājus vai pārnest šķidrās fāzes no vienas kolbas uz otru, saglabājot jutīgās vai termolabilās vielas.
Kā tas darbojas
Šķidrumu paraugam ielej apaļdibena kolbā, kas tiek ievietota ierīcē un rotē. Ierīces rotācija palielina šķidruma virsmas laukumu un samazina lāciņu (bumping), vienlaikus nodrošinot vienmērīgu siltuma sadali. Rotavaps kolbu sakarsē ar ūdens vai eļļas vannu, un vienlaikus tiek samazināts spiediens, izmantojot vakuuma sūkni (vakuumu). Samazināts spiediens nozīmē, ka šķidrums iztvaiko pie ievērojami zemākas temperatūras nekā pie atmosfēras spiediena, tādējādi aizsargājot termiski jutīgas vielas. Iztvaikojušais šķidrums kļūst par gāzi, kas plūst uz kondensatoru, kur to atdzesē un savāc kā šķidrumu citā kolbā, lai tas kondensētos.
Piemēri un principi
Ja paraugā ir izšķīdušas vielas, tās paliek sākotnējā kolbā, jo tikai šķīdinātājs iztvaiko. Piemēram, ja iztvaicē ūdeni, kurā ir izšķīdināta sāls, tad tiks atdalīts tīrs ūdens un sausa sāls. Zinātnieki un laboratoriju tehniskie darbinieki izmanto rotācijas iztvaicētājus, lai koncentrētu paraugus, attīrītu reakcijas maisījumus vai atdalītu šķidrumu no šķīdinātāja, kad cietā viela paliek kolbā.
Pielietojums
- Organiskajā sintēzē — šķīdinātāju noņemšana pēc reakcijām.
- Paraugu sagatavošanā — koncentrēšana pirms analīzes (piem., HPLC, GC).
- Farmācijā un biotehnoloģijā — aktīvo vielu koncentrēšana un attīrīšana.
- Sintēzes produktu izolācijā un šķidruma atdalīšanā — tas var kalpot arī kā ātra destilācijai piemērota iekārta.
Galvenās ierīces daļas un papildaprīkojums
- Rotējošā kolba (apaļdibena kolba) — parauga saturam.
- Sildvanna (ūdens vai eļļas) — kontrolēta siltuma padeve.
- Kondensators — atdzesē iztvaikojušo šķidrumu, lai tas atkal kondensētos.
- Savākšanas kolba — kondensāta uzkrāšanai.
- Vakuuma sūknis un spiediena regulators — piešķir un uztur nepieciešamo vakuumu.
- Dzesēšanas avots kondensatoram (ledus, šķidruma cirkulācijas dzesētājs).
Praktiski padomi un drošība
- Nekad neatstājiet rotavapu bez uzraudzības, īpaši, ja tiek darbināti viegli uzliesmojami šķīdinātāji.
- Izmantojiet piemērotu vakuuma regulatoru un nejauciet vakuumu pēkšņi — strauja spiediena maiņa var izraisīt stikla priekšmetu sabrukumu.
- Lai samazinātu bumping un putošanās risku, var izmantot mazus ūdens/soliņu satricinājumus, pacietīgu vakuuma palielināšanu vai speciālus anti-bumping šķidrumus.
- Neblīvējiet sistēmu pilnīgi — izmantojiet caurules vai ventilus, kas ļauj kontrolēt spiedienu. Aizsargājiet sevi ar acu aizsargiem un atbilstošu laboratorijas apģērbu.
- Ja izmantojat flammable šķīdinātājus, nodrošiniet, lai apkārtne būtu bez atklātas uguns un lai vakuuma sūknis un citi komponenti būtu piemēroti eksplozīviem tvaikiem.
Saglabāšana un apkope
Regulāri pārbaudiet blīves, savienojumus un stikla detaļas, lai novērstu noplūdes un mehāniskus bojājumus. Notīriet kondensatoru un savākšanas kolbu pēc lietošanas, lai izvairītos no krāsas atlikumiem un kristalizācijas. Izmantojiet ledus vai dzesēšanas šķidrumu kondensatora efektīvai darbībai.
Rotācijas iztvaicētāji bieži vien ir ātrāki un energoefektīvāki nekā tradicionālas iztvaicēšanas tvertnes, jo kombinē rotāciju, vakumu un kontrolētu sildīšanu. Tos var izmantot gan ikdienas šķīdinātāju noņemšanai, gan kā daļu no sarežģītākām destilācijai līdzīgām procedūrām, tomēr pareiza ierīces izvēle un drošības pasākumu ievērošana ir būtiska labiem rezultātiem.
Rotācijas iztvaicētājs (centrā) ar vakuumsūkni (pa kreisi) un sildītāju (pa labi).
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir rotācijas iztvaicētājs?
A: Rotējošais iztvaicētājs jeb rotavatators ir ierīce, ko parasti izmanto ķīmijas laboratorijās, lai atdalītu šķīdinātājus iztvaicējot.
J: Kā ar rotācijas iztvaicētāju atdalina šķīdinātājus?
A: Šķidrumu ievieto kolbā ar apaļu dibenu, ko ierīce griež un karsē. Kolbas iekšienē spiediens tiek samazināts, radot vakuumu, un šķidrums iztvaiko zemākā temperatūrā nekā parasti. Iztvaikojušo šķidrumu pēc tam savāc, atdzesējot to, lai tas kondensētos citā kolbā.
J: Kas notiek ar šķidrumā izšķīdušajām vielām iztvaikošanas procesā?
A: Ja šķidrumā ir izšķīdušas vielas, tad, iztvaikojot šķidrumam, tās paliek.
J: Kas notiek, ja ūdeni ar tajā izšķīdušu sāli iztvaicē, izmantojot rotācijas iztvaicētāju?
A: Ja ūdeni ar tajā izšķīdušu sāli iztvaicē, izmantojot rotācijas iztvaicētāju, tiks atdalīts tīrs ūdens un sausa sāls.
J: Kāpēc rotācijas iztvaicētājs ir noderīgs, lai atdalītu šķidrumu, kurā izšķīdusi cietā viela?
A: Zinātnieki izmanto rotācijas iztvaicētājus, lai atdalītu šķidrumu, kurā izšķīdusi cietā viela, jo ierīce rada vakuumu, kas var iztvaikot šķidrumu zemākā temperatūrā nekā parasti.
J: Vai rotācijas iztvaicētāji ir ātrāk lietojami nekā iztvaicēšanas baseini?
A: Jā, rotējošos iztvaicētājus bieži vien var izmantot ātrāk nekā iztvaicēšanas baseinus.
J: Kādiem citiem mērķiem var izmantot rotācijas iztvaicētājus?
A: Rotācijas iztvaicētājus var izmantot arī destilācijai.
Meklēt