Evaporatore rotante in laboratorio – Tutti i vantaggi

Un evaporatore rotante è un dispositivo utilizzato nei laboratori chimici per la rimozione efficiente e delicata dei solventi dai campioni mediante evaporazione. Gli evaporatori rotanti sono utilizzati anche in cucina molecolare per la preparazione di distillati ed estratti. In questa guida scopriremo tutti i dettagli su questo strumento disponibile presso il sito Achelit.

Evaporatore rotante e processo di evaporazione di sostanze chimiche

Un evaporatore rotante è un dispositivo comunemente utilizzato per rimuovere i solventi da soluzioni di composti target. L’evaporatore rotante funziona a bassa pressione ed è composto da cinque elementi:

-Fiaschetta per evaporazione, inserire la soluzione da evaporare
-Bagno a temperatura costante, immergervi il pallone di evaporazione per mantenere la soluzione alla giusta temperatura
-Meccanismo del pallone di evaporazione rotante
-Condensatore, che può ridurre la maggior parte del vapore prodotto nel processo
-Pompa a vuoto, generalmente del tipo a membrana
-Bottiglia di raccolta per condensazione solvente.

Il palloncino, il condensatore e gli elementi di collegamento tra di loro sono in vetro, una volta assemblato l’intero sistema deve essere assicurata una perfetta tenuta del vuoto.

Il processo di evaporazione delle sostanze chimiche

Gli evaporatori rotanti sono ampiamente utilizzati nei laboratori di chimica organica sintetica, nonché in tutti i casi in cui le soluzioni devono essere concentrate o essiccate. L’applicazione di un’adeguata bassa pressione (vuoto) può ridurre la temperatura di ebollizione del solvente. Sotto vuoto tutti i solventi bollono ed evaporano ad una temperatura inferiore a quella richiesta per lavorare a pressione atmosferica. La pompa del vuoto è uno dei componenti di base dell’evaporatore rotante. Il riscaldamento del pallone di evaporazione attraverso un bagno a temperatura costante può fornire ulteriore aiuto. La rotazione del pallone crea un velo di soluzione, che viene costantemente aggiornato sulla superficie del pallone, aumentando ulteriormente la velocità di evaporazione.

Il vapore del solvente viene rimosso e quando incontra la superficie del condensatore, viene adeguatamente raffreddato, condensato e raccolto sotto forma di goccioline nella bottiglia di raccolta. Il condensatore più comune è il condensatore a serpentina, in cui circola acqua fredda o soluzione congelata. I moderni controllori di vuoto possono anche gestire il flusso della pompa. In questo modo sarà possibile evitare completamente il pericolo di collisione. Bolle bollenti e schizzi nel pallone di evaporazione. La soluzione da evaporare viene introdotta nel pallone di evaporazione, che è collegato al dispositivo rotante e al condensatore.

Immergere il pallone di evaporazione nel bagno riscaldante e iniziare a ruotare, applicare il vuoto al sistema e avviare l’evaporazione. Nella parte inferiore del condensatore, un rubinetto permette all’aria di entrare, interrompendo il vuoto al termine dell’evaporazione. Il processo si conclude con la separazione del soluto rimanente nel pallone di evaporazione dal solvente raccolto infine nel pallone di raccolta.

Vantaggi dell’evaporatore rotante

La chiave per comprendere qualsiasi distillazione è ricordare che si tratta di una separazione. Zuccheri, acidi, colori e la maggior parte dei composti amari sono separati da aromi, alcoli, acqua e piccole molecole aromatiche, ecc. Ciò che è fenomenale nella distillazione rotovap, al contrario della distillazione standard, è che può separare i composti alimentari l’uno dall’altro senza alterandoli.

Due componenti chiave del rotovap consentono una distillazione delicata, precisa ed efficiente che non si trova negli apparati di distillazione convenzionali: 1) il solvente viene rimosso sotto vuoto, che abbassa il suo punto di ebollizione, eliminando la necessità di distillazione ad alta temperatura, e 2) la rotazione del pallone di evaporazione, immerso in un bagnomaria riscaldato, aumenta la superficie del prodotto, velocizzando notevolmente la distillazione ed inoltre, per convezione forzata, mantenendo la miscela uniformemente miscelata e riscaldata per favorire un’evaporazione stabile ed omogenea.

Un ulteriore vantaggio degli alambicchi da laboratorio è che i condensatori da laboratorio, essendo sigillati e realizzati in vetro, sono facili da monitorare e regolare visivamente. Possiamo quindi recuperare quasi il 100% del solvente.

In generale, i liquidi componenti di interesse nelle applicazioni di evaporazione rotante sono solventi di ricerca che si desidera rimuovere da un campione dopo un’estrazione, come a seguito di un isolamento naturale del prodotto o di una fase in una sintesi organica. I solventi liquidi possono essere rimossi senza un riscaldamento eccessivo di quelle che sono spesso combinazioni solvente-soluto complesse e sensibili.

L’evaporazione rotativa viene applicata più spesso e convenientemente per separare solventi “basso bollenti” come n-esano o acetato di etile dai composti che sono solidi a temperatura e pressione ambiente. Tuttavia, un’applicazione attenta consente anche la rimozione di un solvente da un campione contenente un composto liquido se c’è una co-evaporazione minima (comportamento azeotropico) e una differenza sufficiente nei punti di ebollizione alla temperatura scelta e alla pressione ridotta.