Le point d'ébullition de l'éthanol dans un évaporateur rotatif est influencé par le vide appliqué, qui abaisse considérablement le point d'ébullition par rapport à son point d'ébullition standard de 78,37°C à la pression ambiante.Dans un évaporateur rotatif, le point d'ébullition de l'éthanol peut être réduit à environ 25-30°C dans des conditions de vide spécifiques.Par exemple, l'éthanol bout à 30°C sous une pression de 123 mbar et à 25°C sous 95 mbar.La température du bain-marie est généralement supérieure d'environ 20°C à la température de la vapeur souhaitée afin d'assurer une évaporation et une récupération efficaces du solvant.La température du condenseur est inférieure d'environ 20°C à la température de la vapeur pour assurer une condensation efficace.
Explication des points clés :
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Effet du vide sur le point d'ébullition:
- Dans un évaporateur rotatif, l'application d'un vide réduit le point d'ébullition de l'éthanol.Cela permet à l'éthanol de s'évaporer à une température beaucoup plus basse que son point d'ébullition standard de 78,37°C à la pression ambiante.
- La réduction du point d'ébullition est due à l'environnement à plus basse pression, qui diminue l'énergie nécessaire aux molécules de solvant pour passer de la phase liquide à la phase gazeuse.
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Température de vapeur recommandée:
- La température de vapeur recommandée pour l'éthanol dans un évaporateur rotatif est généralement comprise entre 15 et 20°C.Cette fourchette est choisie pour éviter la perte de solvant et garantir une récupération efficace.
- L'ébullition de l'éthanol à 30°C nécessite une pression de 123 mbar, tandis que l'ébullition à 25°C nécessite une pression de 95 mbar.Ces conditions sont réalisables avec le système de vide d'un évaporateur rotatif.
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Température du bain d'eau:
- La température du bain-marie est généralement réglée à environ 20°C de plus que la température de vapeur souhaitée.Pour l'éthanol, si la température de vapeur visée est de 25°C, le bain-marie sera réglé à environ 45°C.
- Cette différence de température garantit que l'éthanol est suffisamment chauffé pour s'évaporer au point d'ébullition réduit, tout en évitant une chaleur excessive qui pourrait entraîner une perte ou une dégradation du solvant.
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Température du condenseur:
- La température du condenseur est inférieure d'environ 20°C à la température de la vapeur afin d'assurer une condensation efficace de l'éthanol évaporé.Pour une température de vapeur de 25°C, le condenseur est réglé à environ 5°C.
- Ce réglage de la température permet de récupérer efficacement la vapeur d'éthanol sous forme liquide, en minimisant la perte de solvant.
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Exemple pratique:
- Pour l'extraction de l'éthanol, le refroidisseur est généralement réglé à environ 0°C, et la température du bain est habituellement d'environ 50°C.Cette configuration est conforme à la règle 20/40/60, qui suggère de régler la température du bain à environ 20 degrés de plus que la température de vapeur souhaitée et la température du condenseur à environ 20 degrés de moins.
- Cette configuration garantit que l'éthanol est évaporé et condensé efficacement, avec une perte minimale et une récupération optimale.
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Efficacité énergétique et temporelle:
- L'abaissement du point d'ébullition de l'éthanol par l'application du vide permet non seulement d'éviter la dégradation thermique, mais aussi d'économiser du temps et de l'énergie pendant le processus d'évaporation.Cela est particulièrement utile dans les laboratoires où de nombreux échantillons doivent être traités.
En comprenant ces points clés, il est possible de configurer efficacement un évaporateur rotatif pour l'extraction de l'éthanol, en garantissant une récupération efficace et sûre du solvant.L'interaction entre la pression du vide, la température de la vapeur, la température du bain-marie et la température du condenseur est cruciale pour optimiser le processus.
Tableau récapitulatif :
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Standard Point d'ébullition | 78,37°C à la pression ambiante |
| Point d'ébullition sous vide | 25-30°C (95-123 mbar) |
| Température du bain-marie | 20°C de plus que la température de la vapeur |
| Température du condenseur | 20°C de moins que la température de la vapeur |
| Température de vapeur recommandée | 15-20°C |
| Exemple pratique | Bain :50°C, Refroidisseur : 0°C |
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