El punto de ebullición del etanol en un evaporador rotativo se ve influido por el vacío aplicado, que reduce significativamente el punto de ebullición en comparación con su punto de ebullición estándar de 78,37°C a presión ambiente.En un evaporador rotativo, el punto de ebullición del etanol puede reducirse a unos 25-30°C en determinadas condiciones de vacío.Por ejemplo, el etanol hierve a 30°C a una presión de 123 mbar y a 25°C a 95 mbar.La temperatura del baño de agua suele fijarse unos 20 °C por encima de la temperatura de vapor deseada para garantizar una evaporación y una recuperación del disolvente eficaces.La temperatura del condensador se ajusta unos 20 °C por debajo de la temperatura del vapor para garantizar una condensación eficaz.
Explicación de los puntos clave:
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Efecto del vacío en el punto de ebullición:
- En un evaporador rotativo, la aplicación de vacío reduce el punto de ebullición del etanol.Esto permite que el etanol se evapore a una temperatura mucho más baja que su punto de ebullición estándar de 78,37°C a presión ambiente.
- La reducción del punto de ebullición se debe a la menor presión ambiental, que disminuye la energía necesaria para que las moléculas del disolvente pasen de la fase líquida a la gaseosa.
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Temperatura de vapor recomendada:
- La temperatura de vapor recomendada para el etanol en un evaporador rotativo suele estar entre 15 y 20°C.Este intervalo se elige para evitar la pérdida de disolvente y garantizar una recuperación eficaz.
- La ebullición del etanol a 30°C requiere una presión de 123 mbar, mientras que la ebullición a 25°C requiere una presión de 95 mbar.Estas condiciones son alcanzables con el sistema de vacío de un evaporador rotativo.
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Temperatura del baño de agua:
- La temperatura del baño de agua suele fijarse unos 20°C por encima de la temperatura de vapor deseada.En el caso del etanol, si la temperatura de vapor deseada es de 25°C, el baño de agua se ajustaría a unos 45°C.
- Esta diferencia de temperatura garantiza que el etanol se caliente lo suficiente como para evaporarse en el punto de ebullición reducido, evitando al mismo tiempo un calor excesivo que podría provocar la pérdida o degradación del disolvente.
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Temperatura del condensador:
- La temperatura del condensador se ajusta unos 20 °C por debajo de la temperatura del vapor para garantizar una condensación eficaz del etanol evaporado.Para una temperatura del vapor de 25°C, el condensador se ajustaría a unos 5°C.
- Este ajuste de temperatura ayuda a recuperar eficazmente el vapor de etanol en forma líquida, minimizando la pérdida de disolvente.
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Ejemplo práctico:
- Para la extracción de etanol, el refrigerador suele ajustarse a unos 0 °C, y la temperatura del baño suele ser de unos 50 °C.Esta configuración se ajusta a la regla 20/40/60, que sugiere ajustar la temperatura del baño unos 20 grados por encima de la temperatura de vapor deseada y la temperatura del condensador unos 20 grados por debajo.
- Esta configuración garantiza que el etanol se evapore y condense de forma eficiente, con pérdidas mínimas y una recuperación óptima.
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Eficiencia energética y de tiempo:
- La reducción del punto de ebullición del etanol mediante la aplicación de vacío no sólo evita la degradación térmica, sino que también ahorra tiempo y energía durante el proceso de evaporación.Esto es especialmente beneficioso en entornos de laboratorio en los que puede ser necesario procesar múltiples muestras.
La comprensión de estos puntos clave permite configurar eficazmente un rotavapor para la extracción de etanol, garantizando una recuperación eficaz y segura del disolvente.La interacción entre la presión de vacío, la temperatura del vapor, la temperatura del baño de agua y la temperatura del condensador es crucial para optimizar el proceso.
Tabla resumen:
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Estándar Punto de ebullición | 78,37°C a presión ambiente |
| Punto de ebullición al vacío | 25-30°C (95-123 mbar) |
| Temperatura del baño de agua | 20°C superior a la temperatura del vapor |
| Temperatura del condensador | 20°C inferior a la temperatura del vapor |
| Temperatura de vapor recomendada | 15-20°C |
| Ejemplo práctico | Baño50°C, Enfriador: 0°C |
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