- การใช้ความดันต่ำ และอุณหภูมิที่เหมาะสมกับ Rotary Evaporator
การใช้ ความดันต่ำ และ อุณหภูมิที่เหมาะสม เป็นหัวใจสำคัญของการใช้งาน Rotary Evaporator อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อระเหยตัวทำละลายออกจากสารละลาย โดยไม่ทำให้สารสำคัญเสื่อมสภาพหรือสูญเสียคุณสมบัติทางเคมี
การใช้ความดันต่ำ
- หลักการลดจุดเดือด : ที่ความดันต่ำ จุดเดือดของตัวทำละลายจะลดลงตามกฎของ Raoult ทำให้ตัวทำละลายระเหยได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติ เช่น:
- น้ำ (100°C ที่ 1 บรรยากาศ) จะเดือดที่ประมาณ 25–40°C เมื่อความดันลดลงเหลือ ~20 mbar
- เอทานอล (78°C ที่ 1 บรรยากาศ) จะเดือดที่ประมาณ 20–30°C ในสภาวะสุญญากาศ
- ปั๊มสุญญากาศ : ใช้ปั๊มสุญญากาศในการลดความดันภายในระบบ ควรเลือกปั๊มที่เหมาะสม เช่น:
- ปั๊มไดอะแฟรมสำหรับตัวทำละลายที่ไม่กัดกร่อน
- ปั๊มที่ทนต่อสารเคมีสำหรับตัวทำละลายที่เป็นกรดหรือเบส
- การควบคุมความดัน:
- ปรับระดับความดันให้เหมาะกับตัวทำละลายที่ต้องการระเหย
- หลีกเลี่ยงการลดความดันเร็วเกินไป เพราะอาจทำให้เกิดการเดือดพุ่ง (bumping)
การใช้อุณหภูมิที่เหมาะสม
- เลือกอุณหภูมิของอ่างน้ำ (Water Bath):
- ตั้งอุณหภูมิอ่างน้ำให้เหมาะสมกับตัวทำละลายและความดันที่ใช้งาน
- ควรตั้งอุณหภูมิให้สูงกว่าจุดเดือดของตัวทำละลายเล็กน้อย (5–10°C) ภายใต้ความดันที่กำหนด
- อุณหภูมิน้ำเย็นในตัวควบแน่น (Condenser):
- น้ำเย็นในตัวควบแน่นควรมีอุณหภูมิประมาณ 5–10°C เพื่อช่วยควบแน่นไอระเหยได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ในกรณีตัวทำละลายที่มีจุดเดือดต่ำมาก (เช่น เอซีโตน) อาจต้องใช้น้ำเย็นที่เย็นกว่า (เช่น น้ำผสมน้ำแข็ง)
- ตัวอย่างการตั้งค่า:
ตัวทำละลาย | จุดเดือด (1 atm) | อุณหภูมิอ่างน้ำ | ความดัน (mbar) |
น้ำ | 100°C | 40°C | 25–40 |
เอทานอล | 78°C | 35°C | 10–20 |
เมทานอล | 65°C | 30°C | 10–15 |
ไดคลอโรมีเทน | 40°C | 25°C | 100–150 |
เคล็ดลับการใช้งาน
- ป้องกันการเดือดพุ่ง (Bumping):
- เพิ่มเม็ดเดือดหรือแท่งกวนลงในขวดกลั่น
- ปรับความดันและอุณหภูมิอย่างค่อยเป็นค่อยไป
- ระวังความไวของสาร:
- สำหรับสารไวต่อความร้อน ควรใช้ความดันต่ำและอุณหภูมิอ่างน้ำต่ำที่สุดที่ทำได้
- รักษาอุณหภูมิคงที่:
- ใช้เครื่องควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำสำหรับทั้งอ่างน้ำและตัวควบแน่น
- ทดสอบระบบก่อนเริ่ม:
- ตรวจสอบการปิดผนึกของระบบให้แน่นหนา เพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของสุญญากาศ
การใช้ความดันต่ำและอุณหภูมิที่เหมาะสม ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการระเหยตัวทำละลาย ลดระยะเวลาการทำงาน และรักษาคุณภาพของสารสำคัญได้อย่างมีประสิทธิภาพ.