ロータリーエバポレーターは、ロータリーエバポレーターとも呼ばれ、主にモーター、蒸留瓶、加熱ポット、凝縮管などの部品から構成される一般的な実験装置です。
ロータリーエバポレーターの開発の歴史
1. ウールコンデンサー
古代ギリシャの船乗りたちは帆に霧の凝結水滴があることに気づき、熱した瓶の上に羊毛を置いて真水を得ました。これは後に羊毛コンデンサーとして知られるようになりました。
2. アリストテレスの研究
紀元前350年の古代ギリシャ時代、アリストテレスは蒸留と凝縮の原理を研究し、自然界における水の重要な循環法則を発見しました。海水は飲料水となります。
3. 錬金術師たちの研究
西暦 2 世紀に、錬金術師たちは最も初期の銅製蒸留装置である「蒸留器」を開発しました。
4. 真空蒸留の出現
17世紀には、アイルランドの物理学者ロバート・ボイル*が画期的な真空蒸留を行い、圧力と沸点の関係を証明し、蒸留速度が大幅に向上しました。
5. 回転蒸留フラスコと市販の回転蒸発器
1950年代、科学者CCDraigとMEVolkは、より優れた混合とより広い範囲のサンプル加熱を実現するために、回転フラスコの概念を提唱しました。同時に、最初の商用ロータリーエバポレーターが誕生しました。
6. インテリジェントロータリー蒸気タービンの時代
21世紀に入り、人工知能の波が押し寄せています。実験室の自動化プロセスは絶えず進歩しており、インテリジェントなロータリーエバポレーターは現代の実験室の標準的な構成となっています。
ロータリーエバポレーターの利点と欠点
利点
1. すべてのロータリーエバポレーターにはリフトモーターが内蔵されており、電源を切るとフラスコを加熱ポットの上の位置まで自動的に持ち上げることができます。
2. 液体サンプルと蒸発瓶との間の求心力と摩擦により、液体サンプルは蒸発瓶の内面に液膜を形成し、加熱面積が大きくなります。
3. サンプルの回転によって生じる力は、サンプルの沸騰を効果的に抑制します。これらの特徴と利便性を兼ね備えた最新のロータリーエバポレーターは、経験の浅いオペレーターでも、ほとんどのサンプルを迅速かつ穏やかに蒸留することができます。
デメリット
エタノールや水などの特定のサンプルは、沸騰すると実験者が採取したサンプルが失われることがあります。操作上、蒸留プロセスの混合段階において、真空ポンプの作動強度や加熱ポットの温度を慎重に調整することで、沸騰を防ぐことができます。
あるいは、サンプルに沸騰防止粒子を添加することでも実現できます。泡立ちやすいサンプルなど、蒸留が特に困難なサンプルの場合、ロータリーエバポレーターに特殊な凝縮管を装備することも可能です。
ロータリーエバポレーターの選び方
ロータリーエバポレーターを購入する前に、いくつかの点を明確にする必要があります。例えば、一度に蒸留する量、1日に蒸留する必要があるサンプルのおおよその数、蒸留する予定の溶媒の種類、溶媒の沸点のおおよその範囲、そしてこれらの溶媒が可燃性、爆発性、または有毒で有害な溶媒であるかどうかなどです。実験要件と蒸留する溶媒の種類を決定したら、ロータリーエバポレーターの購入を開始できます。
1.ロータリーエバポレーターの仕様を明確にする
ロータリーエバポレーターの仕様は、通常、蒸発フラスコの容量によって区別されます。必要な蒸発フラスコのサイズは、蒸発させる物質の量によって異なります。一般的に、2L、3L、5Lのロータリーエバポレーターは小規模な実験室実験に適しており、5L、10L、20Lはパイロットテストに適しており、20Lと50Lはパイロットテストと生産に適しています。もちろん、特殊な状況下では、連続供給管を用いて蒸発フラスコの容量を拡張することもでき、これにより1回の連続蒸留の容量をある程度まで拡張することができます。
2.ロータリーエバポレーターが完了する必要がある蒸留タスクを明確にする
2.1. 蒸留効率
ロータリーエバポレーターの蒸留効率は、1日に蒸留できるサンプル数を決定します。同じ溶媒の場合、蒸留効率が高いほど、蒸留できるサンプル数が多くなります。サンプル量が多い場合は、ロータリーエバポレーターを購入する際に、蒸留効率に特に注意する必要があります。
2.2. セキュリティリスク評価
蒸留の安全上のリスクは主に蒸留の溶媒と加熱媒体から生じます。
1)加熱媒体がシリコンオイルの場合、発火点は加熱ポットの高温より少なくとも25℃高くなければなりません。
2) 蒸留溶媒が可燃性・爆発性を有する場合は、防爆ガラス部品を使用します。蒸留完了後、手動で溶媒を急速に減圧して爆発を引き起こすのを防ぐため、装置が自動的に減圧することが望ましいです。
3) 実験室環境を最適化するために、蒸留溶媒の回収率を最大化するために二次凝縮装置を選択できます。
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