مبخر دوراني
المبخر الدوراني باللغة الانجليزية (Rotary evaporator) هو عبارة عن جهاز يستعمل في معامل الكيمياء لإزالة المذيبات من العينات بكفاءة ولطف من خلال التبخير. عندما يذكر المبخر الدوراني في أدب الكيمياء البحثي فأن وصف استعمال هذا التكنيك ومعداته قد يتضمن استعمال جملة "المبخر الدوراني" ولكن في الغالب ما يوصف بطريقة أخرى (مثال: "بخرت العينة تحت ضغط منخفض").
لقد اخترع أول نظام تبخير دوراني بسيط من خلال ليمان كريج. وسوق تجاريا لأول مرة من خلال الشركة السويسرية بوتشي في سنة 1957، وسجلت براءة اختراعه في سنة 1964. ما زال جهاز Rotavapor من بوتشي أكثر المبخرات الدورانية استعمالا حتى أن كلمة "Rotavap" حيث أصبحت مرادفة لهذه الأجهزة. من مصنعي المبخرات الدورانية أيضا Heidolph، Yamato، IKA، Stuart، EYELA و INGOS. أكثر الأشكال شيوعا هي وحدات أعلى-البنش، وتوجد أشكال للاستخدام الموسع متاحة وتستعمل في الوحدات التجريبية في عمليات الصناعة الكيميائية التجارية.
التصميم
إن المكونات الرئيسية لمبخر دوراني حديث هي:
وحدة موتور والتي تعمل على دوران دورق التبخير أو الزجاجة المحتوية على العينة.
أنبوبة بخار ولها وظيفتين: تعمل كمحور لدوران العينة وأنبوبة محكمة التفريغ للبخار الذي يسحب من العينة.
نظام تفريغ، وذلك لتقليل الضغط بصورة كبيرة داخل نظام التبخير.حمام سائل ساخن، وعادة ما يكون ماء وذلك لتسخين العينة التي يتم تبخيرها.
مكثف ويمكن استعمال طريقتين: أما أن يوضع لولب يجري من خلاله المادة المبردة أو "إصبع بارد" وهو مكان توضع به مخاليط مبردة مثل الثلج الجاف والأسيتون.
دورق تجميع التكاثف ويكون في أسفل المكثف وذلك للحصول على المذيب المقطر بعد تكثيفه.
ميكانكية لرفع دورق التبخير بسرعة من حمام التسخين.
حيث يمكن أن يكون نظام التفريغ المستخدم مع المبخرات الدورانية بسيط مثل شفاط مياه يصاحبه فخ مغموسا في حمام بارد (للمذيبات غير السامة)، أو أن يكون معقدا كاستخدام مضخة تفريغ ميكانكية منظمة يصاحبها فخ مبرد. الزجاجيات المستعملة في تيار البخار والمكثف يمكن أن تكون ضعيفة أو معقدة، وذلك حسب أهداف التبخير وأي نزعات قد تعطيها المركبات المذابة للخليط (مثال: تكون رغاوي). توجد أجهزة تجارية كثيرة متاحة تتضمن الميزات الأساسية والكثير من تصميمات الأفخاخ تصنع لتدمج بين دورق التبخير وأنبوبة البخار. وبالإضافة إلى ذلك فإن المعدات الحديثة في الغالب ما تضيف مزايا مثل التحكم الرقمي لمدى لتفريغ، شاشة عرض رقمية للحرارة وسرعة الدورن وحتى حساس لدرجة حرارة البخار.
نظرية العمل
تعمل مبخرات التفريغ لأن خفض الضغط فوق خليط سائل يخفض نقاط غليان كل مكون سائل داخله.عموما، المكونات السائلة المهمة في تطبيقات التبخير الدوراني هي مذيبات الأبحاث التي يجب إزالتها من العينة بعد الاستخلاص، فمثلا بعد عزل مركب طبيعي أو خطوة في اصطناع عضوي. استخدام "روتافاب" يسمح للمذيبات السائلة بأن تزال بدون تسخين زائد لمخاليط مذيب-مذاب التي في العادة ما تكون معقدة وحساسة.
في العادة ما يستخدم التبخير الدوراني لفصل المذيبات منخفضة الغليان مثل ن-هكسان أو خلات الإيثايل من المركبات الصلبة على درجة حرارة الغرفة والضغط العادي. ولكن يمكن، بالتطبيق الحريص، أن يزال مذيب من عينة تحتوي مركب سائل إذا كان التبخير المشترك أدنى ما يكون وفرق كافي في درجات الغليان عند درجات الحرارة والضغط المختارة.
ويمكن أيضا تبخير المذيبات مرتفعة درجة الغليان مثل الماء (100 سيلزيوس عند الضغط الجوي القياسي 760 ميلليمتر زئبق) وداي ميثايل فورماميد DMF (153) وداي ميثايل سالفواكسيد DMSO (189) إذا استطاع النظام توفير الضغط المنخفض الازم لتبخيرهم.(كمثال: سوف يغلي كلا من دمف ودمسو تحت 50 سيلزيوس إذا خفض التفريغ من 760 تور إلى 5 تور.)غير أنه تطبق تطورات الحديثة في هذه الحالات (مثال: التبخير وعمل طرد مركزي أو الرج الدوامي بسرعات عالية).
في العادة ما يكون استعمال التبخير الدوراني للمذيبات عالية درجة الغليان والتي تكون روابط هيدروجينية الملاذ الأخير وذلك لتوفر طرق تبخير أخرى مثل التجفيد.ويعزى ذلك جزئيا إلى حقيقة أن في مثل هذه المذيبات، والميل إلى "الضرب" يشدد عليه هنا (انظر أدناه). تظهر أهمية تقانة التبخير بواسطة الطرد المركزي عند الرغبة في عمل الكثير من العينات في نفس الوقت، حيث يجري التوسع في الاصطناع عالي الإنتاج في الصناعة والأوساط الأكاديمية.
المراجع
areq.net
التصانيف
تقطير معدات مخبرية العلوم البحتة العلوم التطبيقية