真空離心濃縮儀與傳統(tǒng)氮吹儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器的區(qū)別?
真空離心濃縮儀與傳統(tǒng)氮吹儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器的區(qū)別?
溶劑去除在制藥、化工和生物技術(shù)工業(yè)的廣泛應(yīng)用中是一個(gè)必不可少的過程。盡管使用了多種樣品形式和溶劑，但沒有單一的溶劑去除技術(shù)提供通用的解決方案。隨著冷凍干燥、離心濃縮技術(shù)的成熟，結(jié)合真空泵、冷阱和加熱蒸發(fā)設(shè)備，研制出了新一代大功率冷阱、真空離心濃度計(jì)等儀器，提高了蒸發(fā)性能，提高了樣品的完整性，這類儀器也進(jìn)一步提高了溶劑的回收率，從而減少了蒸發(fā)-濃縮過程對(duì)環(huán)境的影響。只有充分了解離心濃縮器的基本原理和應(yīng)用，才能更好地在實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮作用。
樣品濃度常用儀器的比較是每個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室都要面對(duì)的問題。在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器出現(xiàn)之前，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器主要用于濃縮，但用于濃縮的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器有明顯的缺點(diǎn):濃縮速度慢，操作麻煩，特別不適合小樣品。氮鼓風(fēng)機(jī)，曾經(jīng)是一種廉價(jià)的樣品濃縮方式，由于其環(huán)境污染的致命弱點(diǎn)，已逐步退出市場(chǎng)。從試管中被氮吹出的揮發(fā)性有機(jī)溶劑不經(jīng)任何處理，直接進(jìn)入周圍環(huán)境中，這些溶劑往往是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和腐蝕性物質(zhì)。直接處理實(shí)驗(yàn)室人員容易產(chǎn)生健康問題，而且這些溶劑揮發(fā)到空氣中，還會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成危害，包括辦公人員、周圍的綠化等等。真空離心濃縮儀利用外部真空泵提供的離心力、加熱和真空進(jìn)行溶劑蒸發(fā)。它可以同時(shí)處理多個(gè)樣品，不會(huì)交叉污染。冷疏水閥能有效捕獲大部分對(duì)真空泵有害的溶劑蒸氣，為高真空泵提供有效的保護(hù)。真空泵使系統(tǒng)處于真空狀態(tài)，降低了溶劑的沸點(diǎn)，加快了溶劑的蒸發(fā)速度。
在溶劑去除過程中，能量以熱的形式被應(yīng)用，使液體蒸發(fā)成氣體，氣體被去除，留下濃縮或無溶劑(干)產(chǎn)品。許多系統(tǒng)統(tǒng)稱為“蒸發(fā)器”。然而，真蒸發(fā)發(fā)生在液體變成氣體的表面;對(duì)于許多蒸發(fā)器來說，發(fā)生的是沸騰而不是蒸發(fā)。冷凍干燥過程既不涉及蒸發(fā)也不涉及沸騰，而是升華，即從固相到氣相的轉(zhuǎn)變，而沒有液相。物質(zhì)的相由兩個(gè)主要因素決定——熱和壓，而沸騰或汽化的溫度則由壓決定。因此，真空濃縮器對(duì)系統(tǒng)施加真空，以降低溶劑的沸點(diǎn)，使液體在較低的溫度下蒸發(fā)，例如，水在-7.5°C, 10 mbar壓力下沸騰。同樣，在冷凍干燥機(jī)中，在低壓下提供給冷凍樣品的熱能將傳遞足夠的能量來解凍，但壓力不足以形成液體，因此溶劑升華為氣體。產(chǎn)生的蒸汽通過冷疏水閥或冷凝器除去，在那里溶劑被回收。
真空離心濃縮儀