Een rotatieverdamper — ook wel rotavap of roterende verdamper genoemd — is een van de meest gebruikte instrumenten in het laboratorium voor het scheiden van een oplosmiddel van een oplossing. Door rotatie, warmte en vacuüm te combineren, verdampt het oplosmiddel snel en gecontroleerd zonder het te koken. Op deze pagina leest u in detail hoe een rotatieverdamper werkt, uit welke onderdelen hij is opgebouwd, welke koelopties beschikbaar zijn, waarom sommige uitvoeringen gecoat glaswerk en een motorlift hebben en voor welke toepassingen het instrument geschikt is.
Een rotatieverdamper maakt gebruik van drie principes tegelijk: verlaagde druk (vacuüm), gematigde verwarming via een waterbad en continue rotatie van de kolf. Door het vacuüm daalt het kookpunt van het oplosmiddel aanzienlijk — voor diethylether bijvoorbeeld tot ver onder de 40 °C — waardoor verdamping plaatsvindt bij temperaturen waarbij het te scheiden materiaal intact blijft. De roterende beweging van de verdampkolf vergroot het verdampend oppervlak en bevordert een gelijkmatige warmteoverdracht. Tegelijk wordt schuimvorming en bumping (plotseling overkoken) tegengegaan, omdat zich geen lokale oververhitte zones vormen. De gevormde damp stijgt op via de draaiende as naar de koeler, waar hij condenseert en als vloeistof in een opvangkolf wordt verzameld.
De opbouw van een rotatieverdamper bestaat functioneel uit twee zones die onderling in balans moeten zijn: een verwarmingszone waarin de damp wordt opgewekt, en een koelzone waarin de damp wordt gecondenseerd en opgevangen. Wanneer er meer damp wordt opgewekt dan de koeler kan verwerken, gaat oplosmiddel verloren naar de vacuümpomp of de omgeving. Is de koeling juist overgedimensioneerd, dan blijft een deel van het koeloppervlak ongebruikt en verloopt het proces onnodig traag — of komt bij hoogkokende media zelfs niet op gang. De juiste afstemming tussen verwarming, vacuüm en koeling is daarmee bepalend voor een stabiel, veilig en efficiënt proces.
Een rotatieverdamper bestaat uit een aantal vaste componenten die samen het verdampingsproces mogelijk maken:
Moderne rotatieverdampers zijn voorzien van digitale regeling voor toerental, badtemperatuur en vacuümwaarde, wat de reproduceerbaarheid en veiligheid ten goede komt.
De lift is het mechanisme waarmee de verdampkolf uit het waterbad omhoog wordt getild of erin neergelaten. In eenvoudige uitvoeringen gebeurt dit handmatig met een hendel of draaiknop; in moderne instrumenten met een motorlift via een knop of digitale bediening. Een motorlift heeft drie belangrijke functies:
Voor incidenteel gebruik volstaat een handlift; voor laboratoria met dagelijkse, langdurige of geautomatiseerde processen is een motorlift de standaardkeuze.
Het glaswerk van een rotatieverdamper — koeler, kolven en verbindingen — staat onder vacuüm. Bij breuk van een onbeschermde glazen kolf of koeler kan een implosie ontstaan waarbij glasscherven met kracht naar buiten worden geslingerd. Om dat risico te beperken worden veel onderdelen voorzien van een beschermende coating:
Gecoat glaswerk is met name aanbevolen bij werk met grote volumes, bij opvangkolven die regelmatig vol komen te staan met brandbare oplosmiddelen en in laboratoria waar veiligheidsnormen voorschrijven dat alle glaswerk onder vacuüm beschermd moet zijn. Een coating heeft geen invloed op de chemische bestendigheid van de glaswand zelf; alleen het buitenoppervlak is beschermd.
De keuze van het koelsysteem heeft een grotere invloed op het rendement, de bedrijfskosten en de veiligheid van een rotatieverdamper dan vaak wordt aangenomen. Er zijn drie hoofdvarianten in gebruik:
Bij een droogijskoeler wordt de glazen condensor gevuld met een mengsel van droogijs en een oplosmiddel zoals isopropanol of aceton. Het mengsel bereikt een temperatuur van circa −78 °C, wat zeer effectief is voor het condenseren van laagkokende oplosmiddelen zoals diethylether of pentaan. Nadelen zijn er ook: de koelvloeistof moet met beschermende uitrusting worden gehanteerd vanwege verbrandingsgevaar, het droogijs moet voorzichtig worden toegevoegd om scheuren door thermische schok te voorkomen, en de vaste begintemperatuur van −78 °C maakt het systeem inflexibel voor hoogkokende media zoals water of DMSO. Bovendien slaat luchtvochtigheid tussen toepassingen door neer als ijskristallen op de condensor, wat tot waterbesmetting van het destillaat kan leiden.
Een glazen condensor met koelspiralen die direct op de waterleiding wordt aangesloten, is eenvoudig in opzet en goedkoop in aanschaf. De temperatuur van het leidingwater (doorgaans 15–20 °C) is voldoende voor de meeste standaard oplosmiddelen. Belangrijke aandachtspunten zijn echter het waterverbruik en de veiligheid: een standaardcondensor verbruikt circa 8 liter per minuut, wat over een werkdag van 8 uur neerkomt op ongeveer 3.840 liter water. Dat is zowel kostentechnisch als ecologisch aanzienlijk. Daarnaast bestaat het risico dat een slang losschiet door overdruk, met waterschade als gevolg — installatie van een waterwacht die de toevoer automatisch afsluit, is sterk aan te raden. Tot slot is algvorming in de koelspiralen en slangen een terugkerend onderhoudsprobleem dat moeilijk te verhelpen is.
Een recirculerende chiller (koelcirculator) verpompt een koelvloeistof in een gesloten circuit tussen chiller en condensor. De temperatuur is instelbaar — typisch tussen −20 en +30 °C, afhankelijk van het model — wat ruimte biedt om het koelvermogen af te stemmen op het kookpunt van het oplosmiddel. Aan de koelvloeistof worden vaak antialgenmiddelen toegevoegd, zodat onderhoud aan slangen en spiralen beperkt blijft. De aanschafkosten liggen hoger dan bij de andere twee opties, maar het verbruik aan koelvloeistof en elektriciteit is laag en het systeem is sneller terugverdiend bij intensief gebruik. Een aandachtspunt is de opstarttijd: de chiller moet de ingestelde temperatuur bereiken voordat de verdamping wordt gestart.
De vacuümpomp verlaagt de druk in het systeem en bepaalt daarmee het kookpunt van het oplosmiddel. Voor rotatieverdamping wordt vrijwel altijd een chemisch bestendige membraanpomp gebruikt; oliegedreven draaischuifpompen zijn niet geschikt vanwege contaminatie van de olie door oplosmiddelen. Een vacuümregeling — manueel of automatisch — maakt het mogelijk om de druk nauwkeurig in te stellen op de gewenste kookpuntdaling.
Automatische vacuümregelingen meten continu de druk en regelen de pomp via een magneetventiel of frequentiesturing bij. Geavanceerde modellen detecteren het kookpunt automatisch via een drukcurve en passen de instelling tijdens het proces aan. Dit verhoogt de reproduceerbaarheid en voorkomt overkoken bij mengsels met meerdere oplosmiddelen.
Rotatieverdamping is een scheidingstechniek die breed wordt toegepast wanneer een oplosmiddel selectief en schonend verwijderd moet worden. Veelvoorkomende toepassingen zijn:
Rotatieverdamping is geschikt voor thermisch gevoelige verbindingen, omdat het lage vacuüm de benodigde temperatuur sterk reduceert. De techniek is niet geschikt voor vluchtige stoffen met een kookpunt lager dan dat van het oplosmiddel, of voor verbindingen die bij de gebruikte vacuümwaarde mee-verdampen.
Bij de keuze van een rotatieverdamper spelen de volgende technische parameters een rol:
Bekijk het assortiment rotatieverdampers van Labvakhandel of neem contact op voor advies over het meest geschikte model voor uw toepassing.
Inloggen
Wachtwoord vergeten
Account aanmaken
Uw winkelwagen is leeg.
