일반적으로 로타베이터라고도 하는 회전식 증발기는 실험실에서 증발을 통해 시료에서 용매를 효율적이고 부드럽게 제거하는 데 사용되는 장치입니다.이 과정은 진공 상태에서 시료가 들어 있는 플라스크를 회전시켜 용매의 끓는점을 낮추어 더 낮은 온도에서 증발하도록 하는 과정을 포함합니다.그런 다음 용매 증기를 응축하여 별도의 플라스크에 모아 농축된 샘플을 남깁니다.이 방법은 열에 민감한 물질의 열 저하를 최소화하기 때문에 특히 열에 민감한 물질에 유용합니다.회전식 증발기의 주요 구성 요소로는 회전 플라스크, 진공 시스템, 가열조, 콘덴서가 있습니다.회전 속도, 진공 압력, 온도를 조정하여 증발 효율을 최적화하는 등 공정이 고도로 제어됩니다.
핵심 사항 설명:
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설정 및 준비:
- 플라스크 배치:샘플 용액을 플라스크에 넣은 다음 회전식 증발기에 부착합니다.용액이 콘덴서로 튀는 것을 방지하기 위해 범프 트랩을 사용하는 경우가 많습니다.
- 진공 시스템:진공 펌프가 켜져 시스템 내부의 압력을 낮춥니다.이렇게 하면 용매의 끓는점이 낮아져 더 낮은 온도에서 증발이 용이해집니다.
- 회전 속도:모터가 작동하여 플라스크를 일정한 속도로 회전시킵니다.회전은 플라스크의 내부 표면에 시료의 얇은 막을 생성하여 증발 표면적을 증가시킵니다.
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가열 및 증발:
- 수조:플라스크를 물 또는 오일 수조로 내려 가열을 제어합니다.수조의 온도는 일반적으로 용매와 시료에 따라 35~45°C로 설정됩니다.
- 증발 과정:플라스크가 회전하고 가열되면서 용매가 증발하기 시작합니다.진공 시스템은 400~600mmHg의 압력을 유지하여 증발 과정을 더욱 돕습니다.회전 속도는 일반적으로 분당 50~160회전으로 설정되어 균일한 가열과 증발을 보장합니다.
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응축 및 수집:
- 콘덴서:용매 증기는 회전 플라스크에서 응축기로 이동하여 냉각 및 액화됩니다.콘덴서는 일반적으로 0~5°C로 설정된 냉각기로 냉각됩니다.
- 수집 플라스크:응축된 용매는 수신 플라스크라고 하는 별도의 플라스크에 수집됩니다.이렇게 하면 재사용 또는 폐기를 위해 용매를 회수할 수 있습니다.
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모니터링 및 조정:
- 진공 조정:진공 압력은 주의 깊게 모니터링하고 필요에 따라 조정합니다.처음에는 진공을 증발률의 정점 바로 위(약 100mbar)로 설정한 다음 시스템이 원하는 온도에 도달하면 15~20% 정도 낮춥니다.
- 샘플 공급:소량의 유체가 시스템에 공급되고 증발 과정이 모니터링됩니다.용매의 효율적인 회수를 보장하기 위해 유입 속도가 배출 측과 일치합니다.
- 공정 제어:작업자는 증기를 관리하고 시료가 끓는 것을 방지하기 위해 필요에 따라 진공 및 회전 속도를 조정하면서 공정을 지속적으로 모니터링해야 합니다.
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완료 및 종료:
- 용매 제거:용매가 모두 증발하면 진공이 꺼지고 시스템이 대기압으로 돌아갑니다.이렇게 하면 회전의 마지막 단계에서 플라스크가 떨어지는 것을 방지할 수 있습니다.
- 회전 정지:회전이 중지되고 플라스크가 수조에서 제거됩니다.그러면 농축된 샘플은 추가 처리 또는 분석을 위한 준비가 완료됩니다.
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안전 및 유지 관리:
- 시스템 환기:공정을 완료하기 전에 시스템을 환기시켜 잔류 진공으로 인해 플라스크가 떨어지지 않도록 합니다.
- 예방 조치:범프 트랩을 사용하고 진공 및 회전 속도를 주의 깊게 모니터링하면 사고를 예방하고 원활한 작동을 보장할 수 있습니다.
요약하자면, 회전식 증발기는 실험실에서 용매 제거를 위한 다목적 필수 도구입니다.작동에는 설정, 가열, 증발, 응축, 종료 등 일련의 세심하게 제어되는 단계가 포함됩니다.회전식 증발기는 회전 속도, 진공 압력, 온도 등의 파라미터를 최적화하여 용매를 효율적이고 부드럽게 제거하므로 열에 민감한 재료를 처리하는 데 이상적입니다.
요약 표:
| 단계 | 설명 |
|---|---|
| 설정 | 플라스크에 샘플을 넣고 범프 트랩을 부착한 후 진공 시스템을 활성화합니다. |
| 가열 | 플라스크를 물/오일 수조(35-45°C)에 넣고 50-160rpm으로 회전합니다. |
| 증발 | 용매는 진공(400~600mm Hg)에서 증발하여 쿨러에서 응축됩니다. |
| 수집 | 응축된 용매는 재사용 또는 폐기를 위해 별도의 플라스크에 수집합니다. |
| 모니터링 | 진공 및 회전 속도를 조정하여 증발을 최적화하고 끓는 것을 방지합니다. |
| 셧다운 | 진공을 끄고 회전을 멈추고 시스템을 환기시켜 플라스크를 안전하게 제거합니다. |
| 안전 | 범프 트랩을 사용하고 매개변수를 모니터링하여 사고를 예방하고 효율성을 보장하세요. |
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