旋转蒸发器如何工作?

旋转蒸发仪(也称为“ 旋转蒸发仪””)用于从反应混合物中除去溶剂,并且可以容纳3升的液体。它们几乎可以在每个有机实验室中找到,因为它们可以非常快速地执行此任务。典型的旋转蒸发器具有水浴,该水浴可以在金属容器或结晶皿中加热。这样可以防止溶剂在蒸发过程中冻结。真空除去溶剂,用冷凝器收集并收集溶剂,以方便重新使用或处置。大多数实验室在其旋转蒸发仪上使用简单的吸水器真空吸尘器,因此除非采取特殊预防措施,即使用额外的疏水阀,否则旋转蒸发仪不能用于对空气和水敏感的材料。在实验室中,使用室内真空管线,循环浴或隔膜泵作为真空源(40-50托)。

在旋转蒸发器上的一般假设函数的溶剂的沸点比其周围的液体的低得多。还假设液体中的化合物是热敏感的。否则,您可以将溶剂煮沸。

旋转蒸发仪通过在旋转的玻璃烧瓶中产生真空来工作。那完成了什么?让我们回到高中物理和化学。

宇宙中的所有物质都以三种(技术上是四种)状态存在:固体,液体,气体和等离子体。分子处于哪种物质状态共同取决于A)它所在系统的物理条件,以及B)其固有的化学性质。对我们来说,**重要的物理变量是温度和压力的变化。大多数工业提取程序都是在固体容器内进行的,固体容器的壁不会膨胀或收缩(我们希望如此)。因此,音量的变化可以忽略不计。

压力和温度呈线性关系。将温度加倍(以**对零值或开尔文标度为单位)将导致压力加倍(只要体积保持恒定)。实际上,这意味着通过打开真空来降低压力也降低了挥发性溶剂蒸发所需的沸点。

蒸发的溶剂被“冷指”捕获,这是气体分子可以遇到并凝结在其上的冷却表面。制作冷手指的**常见方法是将异丙醇和干冰混合。需要连续添加干冰,但是干冰的温度不足以冻结酒精,与冰不同,干冰在用完时会蒸发成气体。

与上述同时进行,将烧瓶放入热水浴中并连续旋转。这会在烧瓶内部形成薄膜,从而增加表面积,气体分子可以从该表面积蒸发。它还可以将热量直接传导到系统中,因此即使分子蒸发掉,温度也保持恒定。

随着真空的建立,新形成的气体分子开始在冷指上凝结,系统的条件使得蒸发同时从每个表面(甚至从液体本身内部)进行。这导致起泡,这是烧瓶在旋转电机上蒸发的第三个原因