L’évaporation rotative consiste à réduire le volume d’un solvant en le répartissant sous forme d’un film mince à l’intérieur d’un récipient à température élevée et pression réduite. Cela permet d’éliminer rapidement l’excès de solvant des échantillons peu volatils. La plupart des évaporateurs rotatifs comportent quatre éléments principaux : un bain chauffant, un rotor, un condenseur et un piège à solvant. Un aspirateur ou une pompe à vide doivent également être installés, ainsi qu’un piège à chocs et un ballon à fond rond contenant l’échantillon à concentrer.

Température du ballon, du piège à chocs et du bain
Choisir un ballon pouvant contenir environ deux fois le volume initial. Avec les précautions nécessaires, le volume du piège à chocs n’a aucune importance, mais il est conseillé de toujours en utiliser un, car cela évite d’avoir à récupérer l’échantillon du condenseur et du piège à solvant en cas de choc. Une pompe à vide faible ou un aspirateur d’évier et des températures comprises entre 25 et 50 °C suffisent pour la plupart des solvants de laboratoire courants. Des températures plus basses ralentissent le processus, mais réduisent le risque de choc. Faire preuve de bon sens lors du choix de la température, sauf si vous manquez de bon sens ou êtes rongé par le doute. Dans ce cas, un manomètre et un nomographe de distillation peuvent être utilisés.

Comment démarrer une évaporation rotative
Laissez le bain chauffant chauffer et le condenseur refroidir. L’inverse donne souvent des résultats sous-optimaux. Videz le piège à solvant, car l’utilisateur précédent ne l’a probablement pas fait. Soyez prudent lorsque le piège est rempli d’un solvant inconnu, car l’utilisateur précédent l’a presque toujours laissé plein de pyridine ou d’acide trifluoroacétique.
Fixez le piège à bosses et le flacon d’échantillon à l’aide de pinces. Vous pouvez également consulter la page expliquant comment extraire 5 mg d’intermédiaire avancé de plusieurs litres d’eau dure infestée d’algues.
Activez le rotor. Il doit tourner suffisamment vite pour former un revêtement uniforme sur la surface intérieure du ballon. Profitez-en pour étudier les effets de la force de Coriolis.
Activez la pompe à vide. Fermez le robinet du condenseur jusqu’à ce que vous n’entendiez plus de sifflement, mais qu’un « pop » se fasse entendre lorsque vous le couvrez et le relâchez avec votre pouce. Laissez l’échantillon tourner sous vide pendant environ une minute. Il est fort probable qu’il commence bientôt à bouillir. Pas de panique. Ébullition et choc sont deux choses différentes. Tant que les bulles n’atteignent pas le col du ballon, on peut le laisser bouillir. Si les bulles atteignent le col, vous avez laissé le choc se produire : félicitations. Si les bulles semblent sur le point d’atteindre le col, repressurisez le système en ouvrant complètement le robinet pour arrêter l’ébullition. Répétez l’opération jusqu’à ce que l’ébullition cesse et que le solvant s’écoule régulièrement du condenseur ; ce n’est qu’ensuite que vous fermez complètement le robinet. Lorsque de la condensation commence à se former sur la surface extérieure du ballon, plongez-le dans le bain chauffant jusqu’à environ la moitié de sa hauteur.
Continuez à surveiller la situation pendant une minute ou deux. En cas de risque de choc, ouvrez le robinet. Répétez l’opération jusqu’à ce que l’ébullition cesse et que le solvant s’écoule régulièrement du condenseur. À ce stade, vous pouvez laisser l’évaporateur rotatif sans surveillance.
Vérifiez de temps en temps que rien ne s’est mal passé.

Comment arrêter une évaporation rotative
Retirez le ballon du bain chauffant.
Ouvrir le robinet d’arrêt.
Arrêtez le rotor.
Éteignez l’aspirateur.
Débrancher le flacon.
Placer le flacon dans un bain chauffant.
J’espère que vous parviendrez par hasard à extraire le remède contre le cancer des saletés de votre bain de chaleur.
L’omission de l’une de ces étapes peut entraîner un résultat indésirable, par exemple : le remplissage de l’évaporateur rotatif avec de l’eau du robinet lors de l’arrêt de l’aspirateur avant d’ouvrir le robinet d’arrêt, le transport en vrac de votre échantillon dans les recoins les plus profonds de l’évaporateur rotatif lors de la déconnexion du ballon avant d’ouvrir le robinet d’arrêt, et la verrerie cassée ainsi que les lacérations et la dérision des autres membres du laboratoire lors de la tentative de retrait du ballon avant d’arrêter le rotor.

Si, à un moment quelconque du processus, des secousses se produisent, retirez le flacon et le piège à secousses ensemble et rincez l’intérieur avec quelques ml de solvant. Si votre piège est doté de trous de drainage, l’échantillon refluera dans le flacon. Selon la configuration de votre piège, s’il est dépourvu de trous de drainage, vous pourriez vous retrouver avec une véritable monstruosité gordienne.

Une fois l’évaporation rotative terminée, ne videz pas le piège à solvant, destiné aux ventouses. Il en va de même pour le lavage et le séchage du piège à bosses.

Considérations spécifiques aux réactifs/solvants
Il faut veiller à ne pas endommager la pompe et/ou à ne pas libérer de substances volatiles toxiques dans l’atmosphère du laboratoire. Les acides et les solvants chlorés n’ont rien à faire dans vos poumons, et même si cela ne vous dérange pas, je vous garantis que vos collègues de laboratoire s’en soucieront. Sachez que dans certains cas (notamment pour les liquides très volatils), le solvant éliminé par le rotovap ne se condense pas entièrement dans les pièges. Vous pouvez essayer de ventiler sous une hotte aspirante si l’appareil est bien placé ; sinon, installez un épurateur rempli d’huile de paraffine.

Si vous devez absolument éliminer des matières corrosives telles que l’acide propionique/acétique, veillez à installer un deuxième piège à azote liquide avant que le solvant ne passe sous vide. Cela prolongera la durée de vie de la pompe.

Certains solvants/réactifs ne sont pas vraiment adaptés à l’évaporation rotative, à moins que les gaz d’échappement de votre pompe à vide ne soient évacués vers une hotte. La pyridine en est un. Essayez plutôt de l’extraire (avec de l’HCl dilué, cela sera plus efficace) ou de l’éliminer sous vide sous votre hotte. Les spermatozoïdes des mâles de votre laboratoire sont sensibles à la pyridine et vous ne voulez pas d’une fuite accidentelle de cette substance nocive pour la fertilité.

Enfin, soyez attentif aux combinaisons de solvants potentiellement réactifs. Le chlorure de thionyle et l’eau en sont un bon exemple. Si vous devez absolument retirer le chlorure de thionyle du rotovap (il existe de meilleures alternatives !), sachez que si votre appareil contient de l’humidité, vous risquez de vous retrouver avec un flux gazeux HCl/SO2 provenant de la pompe, une combinaison néfaste pour la pompe et pour les personnes qui partagent votre laboratoire.