¿Qué es un Evaporador Rotativo?
Los evaporadores rotativos son un tipo de unidad de destilación por descompresión. Los solventes pueden ser removidos eficientemente rotando la solución de la muestra bajo presión reducida. Debido a que son fáciles de operar y pueden ser utilizados para remover una amplia gama de solventes, son ampliamente utilizados en laboratorios de investigación como universidades y en los departamentos de investigación y desarrollo de empresas privadas.
Por otro lado, dependiendo de la temperatura de calentamiento de la solución de muestra y del grado de despresurización, existe el riesgo de que la solución de muestra hierva repentinamente o de que el peso de la solución de muestra rompa el vidrio de la conexión.
Usos de los Evaporadores Rotativos
Los evaporadores rotativos son un tipo de equipo de destilación por descompresión. Se utilizan para la concentración de componentes disueltos en solución, y son frecuentemente utilizados en laboratorios donde se realizan experimentos de síntesis, ya que incluso disolventes con altos puntos de ebullición pueden ser evaporados aumentando el grado de despresurización y la temperatura de calentamiento.
Como la destilación con los evaporadores rotativos es una de las operaciones básicas en los experimentos de síntesis, se utiliza con frecuencia en los experimentos de química de pregrado, así como en los laboratorios universitarios. También se utiliza rutinariamente en los departamentos de investigación y desarrollo de varias otras empresas privadas, incluyendo fabricantes de productos químicos, polímeros y textiles.
Estructura y Mecanismo de los Evaporadores Rotativos
Los Evaporadores Rotativos constan de un baño de agua (o de aceite) para calentar la muestra, un circulador de agua de refrigeración, una bomba reductora de presión y un matraz para recoger el disolvente condensado en el dispositivo. Cuando se utiliza un evaporador rotativo, la despresurización se inicia con un matraz Nass giratorio que contiene la solución de muestra acoplada al dispositivo, tras lo cual el matraz se calienta en un baño de agua calentado a una temperatura predeterminada. En condiciones de presión reducida, el punto de ebullición del disolvente disminuye, por lo que el disolvente se vaporiza a una temperatura más baja que en condiciones atmosféricas. Además, la rotación del matraz Nass que contiene la solución de muestra crea una película fina en el matraz, es decir, una mayor superficie, que permite que el disolvente se evapore de forma más eficiente.
Estructura de los Evaporadores Rotativos
Se instala un circulador de agua de refrigeración entre el matraz Nass lleno de solución de muestra y la bomba de descompresión, mediante el cual el vapor de disolvente evaporado se enfría, condensa, licua y recoge en un matraz Nass de recogida de disolvente instalado debajo del circulador de agua de refrigeración. La solución de muestra se mantiene en rotación y, cuando la solución se ha reducido a un determinado volumen de líquido, el dispositivo se detiene, se libera la descompresión y se recoge la muestra.
Puntos a Tener en Cuenta Cuando se Utilizan los Evaporadores Rotativos
Aunque los evaporadores rotativos son aparatos muy útiles, hay que tomar algunas precauciones al utilizarlos.
Primero, es tener cuidado de que la solución de la muestra no hierva. Como ya se ha mencionado, los evaporadores rotativos vaporizan la muestra a presión reducida, por lo que, con disolventes de bajo punto de ebullición, la solución puede hervir rápidamente y alcanzar el interior del dispositivo, con la consiguiente contaminación del mismo y posible pérdida de muestra. Para evitar la ebullición repentina, se recomienda utilizar disolventes de bajo punto de ebullición en volúmenes más pequeños, o reducir la presión a temperatura ambiente sin calentar en un baño de agua, y controlar el nivel de líquido al principio.
En segundo lugar, tenga cuidado de no dañar el aparato. Al fijar el matraz Nasflask que contiene la solución de muestra al aparato, se aplica una gran carga al cuello del matraz. Por lo tanto, los matraces con pequeños arañazos o de color blanco turbio pueden romperse por el cuello al montarlos, lo que puede provocar accidentes inesperados. Para evitar este tipo de accidentes, es necesario comprobar visualmente que no haya desperfectos antes de montar el matraz en los evaporadores rotativos y reducir la propia carga reduciendo la cantidad de solución de muestra.
Limpieza de los Evaporadores Rotativos
Puede ser necesario limpiar los Evaporadores Rotativos si el grado de despresurización ha disminuido tras un uso prolongado o si el interior del aparato se ha contaminado debido a una ebullición repentina. El equipo puede desmontarse en las juntas. Sin embargo, es aconsejable utilizar guantes antideslizantes y que al menos dos personas trabajen en el evaporador durante el desmontaje, ya que las piezas de vidrio de gran tamaño, como la sección de circulación del agua de refrigeración, son pesadas y se rompen con facilidad. Después de desmontar el evaporador, se debe limpiar o sustituir cada componente. Si el vacío ha disminuido, el sello de vacío también debe ser reemplazado o engrasado. En algunos casos, puede no aplicarse grasa si se va a manipular la muestra para evitar la contaminación.