المبخر الدوار، أو المبخر الدوار، هو جهاز يستخدم في المقام الأول في المختبرات لإزالة المذيبات من العينات بكفاءة ورفق من خلال التبخير.تدور آلية العمل حول مبادئ الضغط المنخفض والتسخين المتحكم فيه والدوران المستمر لقارورة العينة.من خلال خفض الضغط داخل النظام، تنخفض درجة غليان المذيب بشكل كبير، مما يسمح بحدوث التبخر عند درجات حرارة منخفضة.يؤدي دوران الدورق إلى تكوين طبقة رقيقة من العينة على الجدار الداخلي، مما يزيد من مساحة السطح للتبخر ويضمن تسخينًا منتظمًا.ثم يتم تكثيف المذيب المتبخر وتجميعه في دورق منفصل، تاركًا وراءه المكونات غير المتطايرة.تُعد هذه العملية مفيدة بشكل خاص للمواد الحساسة للحرارة والمذيبات المتطايرة، حيث إنها تقلل من التدهور الحراري وتسرع عملية التقطير.
شرح النقاط الرئيسية:
-
نظام الضغط المخفض (التفريغ):
- يعمل المبخر الدوار تحت تفريغ الهواء، مما يخفض الضغط الداخلي داخل النظام.
- يقلل خفض الضغط من درجة غليان المذيب، مما يتيح التبخر عند درجات حرارة أقل بكثير من الضغط الجوي.
- على سبيل المثال، يمكن تقطير مذيبات مثل ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) أو ثنائي ميثيل سلفوكسيد السلفوكسيد (DMSO)، التي لها درجات غليان عالية عند الضغط العادي، عند درجة حرارة 50 درجة مئوية تحت تفريغ 5 تورور.
- وهذا أمر بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة المركبات الحساسة للحرارة ومنع التحلل الحراري.
-
دوران دوران دورق التبخير:
- يتم تدوير دوران دورق التبخير بشكل مستمر بواسطة نظام بمحرك، عادةً بسرعة محكومة.
- يخلق الدوران طبقة رقيقة وموحدة من العينة على الجدار الداخلي للقارورة.
- تزيد هذه الطبقة الرقيقة من مساحة السطح المتاحة للتبخر، مما يسرع العملية بشكل كبير.
- يقلل الدوران أيضًا من "الارتطام"، وهي ظاهرة يمكن أن يتسبب فيها الغليان المفاجئ في تناثر العينة أو فقدانها.
-
التسخين المتحكم فيه:
- يتم غمر الدورق جزئيًا في ماء ساخن أو حمام زيت ساخن، مما يوفر تسخينًا متسقًا ولطيفًا.
- يتم توزيع الحرارة بالتساوي عبر القارورة الدوارة لضمان التبخر المنتظم للمذيب.
- يسمح الجمع بين الضغط المنخفض والتسخين المتحكم فيه بالتقطير الفعال دون إجهاد حراري مفرط على العينة.
-
التكثيف والتجميع:
- ينتقل المذيب المتبخر عبر مجرى بخار إلى مكثف يتم تبريده عادةً بواسطة سائل تبريد دائر (مثل الماء أو المبرد).
- يقوم المكثف بتبريد البخار مرة أخرى إلى حالة سائلة، والتي يتم تجميعها بعد ذلك في دورق استقبال منفصل.
- تضمن هذه الخطوة استعادة المذيب بكفاءة وفصله عن المكونات غير المتطايرة للعينة.
-
مضخة التفريغ:
- تستخدم مضخة تفريغ الهواء للحفاظ على بيئة الضغط المنخفض طوال العملية.
- تقوم المضخة بإزالة الهواء وأبخرة المذيبات من النظام باستمرار، مما يضمن التبخير المتسق ومنع تراكم الضغط.
- تؤثر كفاءة مضخة التفريغ بشكل مباشر على أداء المبخر الدوار، حيث إنها تحدد الضغط الذي يمكن تحقيقه وتخفيض درجة الغليان.
-
التطبيقات والمزايا:
- تستخدم المبخرات الدوارة على نطاق واسع في الكيمياء والمستحضرات الصيدلانية وعلوم الأغذية لإزالة المذيبات وتركيزها وتنقيتها.
- وتعتبر هذه العملية مثالية للمذيبات المتطايرة والمواد الحساسة للحرارة، لأنها تقلل من التدهور الحراري.
- إن الجمع بين الضغط المنخفض والدوران والتسخين المتحكم فيه يجعل التبخير الدوراني أسرع وأكثر كفاءة من طرق التقطير التقليدية.
-
مثال على الاستخدام العملي:
- على سبيل المثال، في بيئة مختبرية، قد يستخدم الباحث مبخرًا دوارًا لإزالة الإيثانول من مستخلص نباتي.تحت ضغط منخفض، يتبخر الإيثانول عند درجة حرارة منخفضة، مما يحافظ على المركبات النشطة بيولوجيًا في المستخلص.يتم تكثيف بخار الإيثانول وتجميعه تاركاً خلفه مستخلصاً مركزاً في قارورة التبخير.
من خلال الجمع بين هذه المبادئ - الضغط المنخفض والدوران والتسخين المتحكم فيه والتكثيف الفعال - يوفر المبخر الدوار طريقة موثوقة ولطيفة لإزالة المذيبات، مما يجعله أداة لا غنى عنها في المختبرات الحديثة.
جدول ملخص:
| المكوّن الرئيسي | الوظيفة |
|---|---|
| نظام الضغط المنخفض | يخفض درجة غليان المذيبات، مما يتيح التبخير عند درجات حرارة منخفضة. |
| دوران القارورة | يخلق طبقة رقيقة من العينة، مما يزيد من مساحة السطح للتبخر. |
| تسخين متحكم به | يوفر تسخينًا موحدًا، مما يمنع التدهور الحراري للعينات. |
| التكثيف والتجميع | يكثف المذيب المتبخر إلى سائل لاستعادته. |
| مضخة تفريغ الهواء | تحافظ على ضغط مخفض لتبخير ثابت. |
| التطبيقات | مثالي لإزالة المذيبات وتركيزها وتنقيتها في المختبرات. |
اكتشف كيف يمكن للمبخر الدوار تحسين عملياتك المعملية- اتصل بنا اليوم !
