Ein Vakuum-Rotationsverdampfer ist ein Laborgerät, das zur effizienten Entfernung von Lösungsmitteln aus Proben durch Verdampfung unter reduziertem Druck eingesetzt wird.Dabei wird ein Kolben, der die Probe enthält, in einem erhitzten Wasser- oder Ölbad gedreht, während ein Vakuum angelegt wird.Durch die Rotation wird die Oberfläche der Probe vergrößert, was eine schnellere Verdampfung begünstigt, während das Vakuum den Siedepunkt des Lösungsmittels senkt, so dass es bei niedrigeren Temperaturen verdampfen kann.Das verdampfte Lösungsmittel wird dann auf einer gekühlten Oberfläche kondensiert und in einem separaten Kolben aufgefangen.Dieses Verfahren wird in der Chemie und Biochemie häufig zur schonenden und effizienten Entfernung von Lösungsmitteln eingesetzt.
Die wichtigsten Punkte werden erklärt:
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Grundlegende Komponenten und Einrichtung:
- Verdampfungskolben:Hält die Probe und dreht sich, um die Oberfläche für die Verdunstung zu vergrößern.
- Wasser/Öl-Bad:Sorgt für eine kontrollierte Beheizung des Kolbens und gewährleistet eine gleichmäßige Temperatur.
- Vakuum-System:Verringert den Druck im System, wodurch der Siedepunkt des Lösungsmittels gesenkt wird.
- Kondensator:Kühlt den Lösemitteldampf und wandelt ihn für die Sammlung wieder in Flüssigkeit um.
- Auffangkolben:Speichert das kondensierte Lösungsmittel nach der Verdampfung.
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Arbeitsprinzip:
- Beim Rotationsverdampfer wird im Rotationskolben ein Vakuum erzeugt, das den Siedepunkt des Lösungsmittels herabsetzt.Dadurch kann das Lösungsmittel bei niedrigeren Temperaturen verdampfen, was das Risiko des Abbaus hitzeempfindlicher Proben minimiert.
- Die Rotation des Kolbens sorgt dafür, dass die Probe einen dünnen, gleichmäßigen Film auf der inneren Oberfläche bildet, wodurch die Verdampfungsfläche maximiert und der Prozess beschleunigt wird.
- Der Lösungsmitteldampf wird dann an einer gekühlten Oberfläche (in der Regel ein Glaskühler) kondensiert und in einem separaten Kolben zur Wiederverwendung oder Entsorgung aufgefangen.
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Arbeitsschritte:
- Schritt 1: Einrichtung:Befestigen Sie den Probenkolben am Rotationsverdampfer und stellen Sie sicher, dass alle Verbindungen luftdicht sind.Stellen Sie den Kolben in das Wasser- oder Ölbad.
- Schritt 2: Rotation:Beginnen Sie, den Kolben mit einer für das Probenvolumen geeigneten Geschwindigkeit zu drehen.Dadurch entsteht ein dünner Film der Probe an der Kolbenwand, was die Verdunstung fördert.
- Schritt 3: Vakuumanwendung:Legen Sie allmählich ein Vakuum an das System an.Überwachen Sie den Prozess, um sicherzustellen, dass das Lösungsmittel gleichmäßig und ohne übermäßige Blasenbildung verdampft.
- Schritt 4: Erhitzen:Schalten Sie das Wasser- oder Ölbad ein, um Wärme zu erzeugen, die die Verdampfung beschleunigt.Passen Sie die Temperatur und die Vakuumstärke nach Bedarf an.
- Schritt 5: Kondenswasserbildung und Sammlung:Der Lösungsmitteldampf wird im Glaskühler kondensiert und im Rückgewinnungskolben gesammelt.
- Schritt 6: Fertigstellung:Sobald das gesamte Lösungsmittel verdampft ist, schalten Sie das Vakuum ab, stoppen die Rotation und bringen das System wieder auf Atmosphärendruck.Entfernen Sie den Kolben mit der konzentrierten Probe.
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Wichtige Parameter:
- Rotationsgeschwindigkeit:Normalerweise zwischen 50 und 160 Umdrehungen pro Minute, je nach Probenvolumen und Viskosität.
- Vakuum Druck:Aufrechterhaltung einer Temperatur von 400 bis 600 mm Hg, um eine effiziente Verdampfung ohne Überkochen zu gewährleisten.
- Temperatur:Gesteuert durch das Wasser- oder Ölbad, das in der Regel etwas oberhalb des Siedepunkts des Lösungsmittels unter reduziertem Druck eingestellt wird.
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Vorteile:
- Sanfte Verdunstung:Der reduzierte Druck und die kontrollierte Erwärmung verhindern eine thermische Schädigung der empfindlichen Proben.
- Wirkungsgrad:Durch die Kombination von Rotation und Vakuum wird der Verdampfungsprozess erheblich beschleunigt.
- Skalierbarkeit:Geeignet sowohl für kleine Laboranwendungen als auch für größere industrielle Anwendungen.
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Anwendungen:
- Chemie:Wird zur Entfernung von Lösungsmitteln, zur Konzentration von Lösungen und zur Reinigung von Verbindungen verwendet.
- Biochemie:Ideal für die Konzentration von Proteinen, Nukleinsäuren und anderen biologischen Proben.
- Pharmazeutische Produkte:Wird bei der Formulierung und Reinigung von Arzneimitteln eingesetzt.
Durch Befolgung dieser Prinzipien und Schritte bietet ein Vakuum-Rotationsverdampfer eine zuverlässige und effiziente Methode zur Entfernung von Lösungsmitteln, was ihn zu einem unverzichtbaren Werkzeug in vielen wissenschaftlichen und industriellen Bereichen macht.
Zusammenfassende Tabelle:
| Aspekt | Einzelheiten |
|---|---|
| Wichtige Komponenten | Verdampfungskolben, Wasser-/Ölbad, Vakuumsystem, Kondensator, Auffangkolben |
| Arbeitsprinzip | Kombiniert Rotation und Vakuum zur Absenkung des Siedepunkts für eine schonende Verdampfung |
| Arbeitsschritte | Einrichten, Drehen, Anlegen des Vakuums, Erhitzen, Kondensieren und Fertigstellung |
| Wichtige Parameter | Rotationsgeschwindigkeit (50-160 U/min), Vakuumdruck (400-600 mm Hg), Temperatur |
| Vorteile | Schonende Verdampfung, hohe Effizienz, skalierbar für Labor- und Industrieanwendungen |
| Anwendungen | Chemie, Biochemie, Pharmazie zur Entfernung und Reinigung von Lösungsmitteln |
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