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降低液体沸点的方法(旋蒸+低温冷却循环)

发布时间:2020-04-01 10:31 -QQ咨询
    生物科研类的实验室对降低液体沸点的问题研究比较多,也比较透彻。常用到的方式是减压蒸馏,在负压状态下液体中水的沸点被提升,但是有效成分的沸点并不会改变。这种形式就是讲溶液中的水蒸发掉,把有效成分最大化保留下来。常用设备是旋转蒸发器和循环水真空泵,一个做加热蒸馏,一个做抽真空。我们曾经接待过一位客户,前置方案是一个50升的双层玻璃反应釜配套50L高低温循环装置,将部分固体物质通过恒定温度溶解到液体中,中置方案是三个回收装置、一台低温冷却液循环泵再加上三个智能恒温电热套。在双层玻璃反应釜加热时分为三个温度段,1、50℃;2、80℃;3、120℃;客户测试过是在这三个温度段下,恒温加热一定时间可以将溶液中的有效物质蒸发出来,也就是说利用了不同物质的沸点来分别提取。50℃恒温加热1小时,同时打开1号回收装置,冷凝回收掉一种物质溶液,80℃恒温加热一小时,关掉一号回收装置,打开2号进行冷凝回收。之后关掉1号和2号回收,打开3号回收,同时反应釜温度提升到120℃,恒温一小时,回收掉第三种物质溶液。
降低液体沸点的方法(旋蒸+低温冷却液循环泵+真空泵)
 
    设计的时候也考虑过用负压来提高效率,但玻璃反应釜不耐负压,如果选用50L旋转蒸发器的话,一是投入成本过高,单位资金负荷不了,而是还需要改造,重新设计。其实我倒是觉得不考虑资金的情况下,使用旋转蒸发器比较合理。
    初始设计1台50L旋转蒸发器,顶置三个冷凝回收,负载一台低温冷却液循环泵、一台循环水式多用真空泵、三个恒温电热套。
    旋转蒸发器自带油浴锅加热,省掉了一台高低温循环装置,全套设备的框架也小了许多。首先旋蒸加热30℃将固体溶解成溶液,然后抽真空造成负压状态,物质沸点降低。紧接着恒温加热到40℃,提取原本50℃沸腾的物质溶液,提取时间为一小时,之后升温到70℃,提取第二种物质,再过一个小时之后,升温到110℃,提取最后一种物质溶液。
    最后三种溶液回收完毕,再使用恒温电热套加热到三种温度段,将溶液中的液体物质蒸干,只回收固体材料。这种方式被称为精馏,但是最好不使用水作为物质溶解的先决条件,因为水加热到80℃就已经可以蒸发出来了,但是有效物质的沸点如果高于80℃的话,在第二个精馏程序没有走完,水蒸干了还是没办法处理。所以在实验形式上还是需要再进一步探讨。
    减压蒸馏是很常用的降低液体沸点的方法,只用水作比较,旋蒸内常压状态下水的沸点是98℃,而在循环水真空泵营造的负压状态下沸点只有80℃。有佐证,这就很好理解了。您明白了吗?

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