Die 20-40-60-Regel für Rotationsverdampfer, auch bekannt als "Delta-20-Regel", ist eine Richtlinie für die Einstellung der Temperaturen des Heizbads, des Dampfs und der Kühlmedien zur Optimierung der Effizienz der Lösungsmittelverdampfung.
Nach dieser Regel sollte die Kühltemperatur 20 °C niedriger als die Dampftemperatur eingestellt werden.
Die Temperatur des Heizbads sollte 20 °C höher als die Dampftemperatur eingestellt werden.
Diese Regel hilft dabei, ein Gleichgewicht zwischen hoher Verdampfungsleistung und Energieverbrauch aufrechtzuerhalten.
Verständnis der 20-40-60-Regel für optimale Verdampfungseffizienz
Kühltemperatur
Die Kühltemperatur wird in der Regel 20 °C unter der Verdampfungstemperatur eingestellt.
Beträgt die Dampftemperatur zum Beispiel 30 °C, sollte die Kühltemperatur auf 10 °C eingestellt werden.
Dies gewährleistet eine effiziente Kondensation des Dampfes, verhindert, dass dieser in die Umgebung entweicht, und maximiert die Rückgewinnung von Lösungsmitteln.
Brüden-Temperatur
Die Dampftemperatur wird durch den Siedepunkt des Lösungsmittels unter dem reduzierten Druck des Rotationsverdampfers bestimmt.
Durch die Einstellung der Dampftemperatur auf einen bestimmten Punkt (z. B. 30 °C) kann das System eine kontrollierte Verdampfungsrate aufrechterhalten, die weder zu schnell noch zu langsam ist.
Heizbadtemperatur
Die Temperatur des Heizbads wird 20 °C höher als die Dampftemperatur eingestellt.
Wenn die Dampftemperatur im genannten Beispiel 30 °C beträgt, sollte das Heizbad auf 50 °C eingestellt werden.
Dadurch wird genügend Wärme erzeugt, um den Verdampfungsprozess aufrechtzuerhalten, ohne dass das Lösungsmittel zu stark siedet.
Praktische Anwendungen der 20-40-60-Regel
Die 20-40-60-Regel ist besonders nützlich für Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt oder für thermisch empfindliche Produkte.
Bei Lösungsmitteln wie Ethanol, das einen relativ niedrigen Siedepunkt hat, kann die Regel beispielsweise wie folgt angepasst werden: Kühlmedium bei 0 °C, Dampf bei 20 °C und Heizbad bei 40 °C.
Zusätzlich wird der Druck gesenkt, um die Siedetemperatur des Lösungsmittels weiter zu senken, so dass das Verfahren schonend und effektiv bleibt.
Schlussfolgerung
Die 20-40-60-Regel bietet einen praktischen Ansatz für die Einrichtung eines Rotationsverdampfers zur effizienten Lösungsmittelentfernung.
Durch Aufrechterhaltung einer Differenz von 20 °C zwischen der Kühltemperatur und der Dampftemperatur sowie einer ähnlichen Differenz zwischen der Dampftemperatur und der Temperatur des Heizbads kann das System mit optimaler Effizienz arbeiten.
Diese Regel ist anpassungsfähig und kann je nach den spezifischen Eigenschaften der verwendeten Lösungsmittel eingestellt werden, was sie zu einem vielseitigen Werkzeug in Laborumgebungen macht.
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