Роторный испаритель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Устройство роторного испарителя

Роторный испаритель (ротационный испаритель) — это устройство для быстрого удаления жидкостей отгонкой их при пониженном давлении[1]. Широко применяется в химических лабораториях для упаривания растворителей из смесей веществ, а также для разделения жидкостей.

История[править | править вики-текст]

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 | править вики-текст]

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 | править вики-текст]

Роторный испаритель

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].

Температуры кипения растворителей при различном давлении[3]
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 | править вики-текст]

  1. Шарп, 1993, с. 73—76
  2. Jensen W. B. The Origin of the Rotavap (англ.) // J. Chem. Educ. — 2008. — Т. 85. — № 11. — С. 1481. — DOI:10.1021/ed085p1481
  3. 1 2 Bacher
  4. University of Toronto Scarborough
  5. 1 2 Практикум по органической химии / Под ред. Н. С. Зефирова. — М: Бином. Лаборатория знаний, 2010. — С. 32. — ISBN 978-5-94774-942-7
  6. 1 2 Pavia D. L. Introduction to Organic Laboratory Techniques: A Small-scale Approach. — Cengage Learning, 2005. — С. 643.

Литература[править | править вики-текст]

  • 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 | править вики-текст]