為什么旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)比標準蒸餾更有效
?旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)通常比標準蒸餾更受青睞，主要原因之一是您可以通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀設(shè)置獲得更快的蒸發(fā)速率。您可能想知道為什么會這樣。
乍一看，有助于加快蒸發(fā)速度的因素有：
系統(tǒng)內(nèi)壓力降低
溶劑溫度升高
燒瓶旋轉(zhuǎn)
雖然旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)和標準蒸餾均可更改前兩個因素，但只有旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)具有旋轉(zhuǎn)樣品的額外好處。在本文中，我們將仔細研究這兩種方法之間的異同以及為什么旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)更有效。
為什么旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)比標準蒸餾更有效？配圖1
真空的存在降低了系統(tǒng)內(nèi)的壓力。這降低了沸騰發(fā)生所需的蒸氣壓，從而降低了溶劑的沸點。這意味著蒸發(fā)所需的熱能較少。
除了降低沸點外，較低的壓力還可以加快蒸發(fā)速度。即，當溶劑接近其沸點時，它會更快地蒸發(fā)。向下壓在溶劑上的壓力使分子難以作為蒸氣逸出。較低的壓力意味著這些分子可以更快的速度進入大氣。
許多標準的蒸餾裝置包括使用真空，因此可以在這些系統(tǒng)中控制壓力。這樣，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)和標準蒸餾可以認為以這種方式是可比較的。
溫度升高將增加蒸氣壓，從而導(dǎo)致蒸發(fā)。但是，無論是在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中還是在標準蒸餾裝置中使用更高的溫度，加熱浴液都需要時間和精力。這降低了使用升高的溫度蒸發(fā)溶劑的效率。
水需要大量的能量來加熱，因此將浴液從室溫（通常為20-25°C）加熱至例如80°C所需的時間要比將其從室溫加熱至30°C（旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的共同目標蒸氣溫度）。油浴可能需要更長的時間才能加熱，因為它們可能高達180°C。
而且，隨著浴液和內(nèi)部加熱元件之間的溫差減小，在較高的溫度下，更多的熱量損失到周圍環(huán)境中，并且向浴中添加的熱量更少。這使在較高溫度下的運行速度變慢，能源效率降低。
標準蒸餾和旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置均使用升高的溫度，因此該因素并不一定使旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)比標準蒸餾更有效。關(guān)鍵在旋轉(zhuǎn)中。
燒瓶的旋轉(zhuǎn)在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置中起著重要的作用，主要有兩個原因：增加溶劑的表面積和攪拌水浴液。
在靜態(tài)設(shè)置中，如在標準蒸餾中所見，溶劑的表面積受到限制。在旋轉(zhuǎn)燒瓶中，溶劑在燒瓶側(cè)面形成一層薄膜，大大增加了表面積并加快了蒸發(fā)速度。
此外，隨著燒瓶旋轉(zhuǎn)，它會在水浴中攪動燒瓶周圍的液體。這有助于將熱量傳遞至燒瓶和溶劑。