Un évaporateur rotatif est un appareil de laboratoire utilisé pour éliminer efficacement et délicatement les solvants des échantillons par évaporation sous pression réduite.Son principe de fonctionnement repose sur la combinaison d'une pression réduite (vide), d'un chauffage contrôlé et d'une rotation constante du ballon d'évaporation.En abaissant la pression interne, le point d'ébullition du solvant est considérablement réduit, ce qui permet une évaporation à des températures plus basses.La rotation du ballon crée une fine pellicule d'échantillon sur les parois internes, ce qui augmente la surface d'évaporation et assure un chauffage uniforme.Le solvant évaporé est ensuite condensé et recueilli dans un flacon séparé, tandis que l'échantillon concentré reste dans le flacon d'origine.Ce procédé est particulièrement utile pour les matériaux sensibles à la chaleur et les solvants volatils, car il minimise la dégradation thermique et accélère le processus d'évaporation.
Explication des points clés :
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Principe de la pression réduite (vide):
- L'évaporateur rotatif fonctionne sous une pression réduite, généralement obtenue à l'aide d'une pompe à vide ou d'un aspirateur à eau.
- L'abaissement de la pression à l'intérieur du système réduit le point d'ébullition du solvant, ce qui permet une évaporation à des températures plus basses.
- Ceci est particulièrement bénéfique pour les matériaux sensibles à la chaleur, car cela empêche la décomposition ou l'altération des propriétés de l'échantillon.
- Par exemple, des solvants comme le diméthylformamide (DMF) et le sulfoxyde de diméthyle (DMSO) peuvent être distillés à des températures nettement inférieures (par exemple, 50°C) sous un vide de 5 torr par rapport à leur point d'ébullition atmosphérique.
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Mécanisme de rotation:
- Le ballon d'évaporation est mis en rotation à une vitesse constante, ce qui crée une fine pellicule de l'échantillon sur les parois internes du ballon.
- Cette rotation augmente la surface du solvant, ce qui accélère le taux d'évaporation.
- Elle assure également un chauffage uniforme de l'échantillon, réduisant ainsi le risque de surchauffe localisée ou de "bumping" (ébullition soudaine et violente).
- Le mécanisme de rotation est particulièrement utile pour les matériaux volatils et sensibles à la chaleur, car il minimise l'exposition directe à la chaleur et favorise une évaporation en douceur.
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Système de chauffage:
- L'évaporateur rotatif utilise un bain d'eau ou d'huile chauffé pour fournir un chauffage contrôlé et constant au ballon d'évaporation.
- La température du bain est soigneusement réglée pour correspondre au point d'ébullition réduit du solvant dans des conditions de vide.
- Cela garantit une évaporation efficace sans surchauffe de l'échantillon.
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Condensation et collecte:
- Lorsque le solvant s'évapore, la vapeur passe par un conduit ou un tube de vapeur pour arriver dans un condenseur.
- Le condenseur, généralement refroidi par un liquide de refroidissement en circulation (par exemple, de l'eau ou un réfrigérant), refroidit la vapeur pour la ramener à l'état liquide.
- Le solvant condensé est ensuite recueilli dans un ballon de réception séparé, tandis que l'échantillon concentré reste dans le ballon d'évaporation d'origine.
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Applications et avantages:
- Les évaporateurs rotatifs sont largement utilisés en chimie, en pharmacie et dans les sciences alimentaires pour l'élimination, la concentration et la purification des solvants.
- Le système est très efficace et permet une évaporation rapide des solvants avec une contrainte thermique minimale sur l'échantillon.
- Il est particulièrement utile pour le traitement des composés sensibles à la chaleur, tels que les produits naturels, les polymères et les matériaux biologiques.
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Composants du système:
- Fiole d'évaporation:Un ballon à fond rond qui contient l'échantillon et tourne pour créer un film mince.
- Condenseur:Une unité de refroidissement qui condense le solvant évaporé sous forme liquide.
- Flacon de réception:Collecte le solvant condensé après son passage dans le condenseur.
- Pompe à vide:Réduit la pression à l'intérieur du système pour abaisser le point d'ébullition du solvant.
- Bain chauffant:Fournit un chauffage contrôlé au ballon d'évaporation.
- Moteur de rotation:Entraîne la rotation du ballon d'évaporation pour améliorer l'efficacité de l'évaporation.
En combinant ces principes et ces composants, l'évaporateur rotatif fournit une méthode fiable et efficace d'élimination des solvants, ce qui en fait un outil indispensable dans de nombreux laboratoires.
Tableau récapitulatif :
Caractéristique principale | Description |
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Pression réduite | Abaisse le point d'ébullition du solvant, ce qui permet une évaporation à des températures plus basses. |
Mécanisme de rotation | Crée une fine pellicule de l'échantillon, augmentant ainsi la surface d'évaporation. |
Système de chauffage | Fournit un chauffage contrôlé pour correspondre à la réduction du point d'ébullition du solvant. |
Condensation et collecte | Condense le solvant évaporé dans un flacon séparé en vue de sa récupération. |
Applications | Idéal pour les matériaux sensibles à la chaleur, les produits pharmaceutiques et les produits alimentaires. |
Composants | Comprend un ballon d'évaporation, un condenseur, une pompe à vide, un bain chauffant et un moteur. |
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