在各大行业实验室的前处理过程中不可缺少的浓缩步骤,最常采用的方法是旋转蒸发。
旋转蒸发常常简称为旋蒸,是对样液进行浓缩分离的一种方法。旋蒸仪一般配有相应的热源,使装有样液的烧瓶恒速旋转以增大蒸发面积,进行快速蒸发。
但采用旋转蒸发仪进行浓缩缺点明显:批量浓缩时需要不断更换样品,实验人员需要长时间值守做样。
旋转蒸发仪(图源网络)
为了解决上述批量做样的难题,睿科推出水浴型真空平行浓缩仪,为实验室的前处理过程带来了质变,不仅浓缩效率大大提升,且节省了人力和实验室珍贵的通风橱空间。
真空平行浓缩仪是如何实现高效浓缩的呢?我们以睿科MPE高通量真空平行浓缩仪为例,分析真空浓缩与旋蒸的异同。
睿科MPE高通量真空平行浓缩仪
工作基本原理
睿科MPE高通量真空平行浓缩仪同样采用传统旋蒸的真空模式,利用水浴加热及圆周振荡提供热量,样液可快速混匀,实现均匀传热挥发,避免暴沸问题。真空减压的环境下进行浓缩,不容易引入氧气或杂质干扰,且此时溶液的沸点较低,只需轻微加热即可促进挥发,使浓缩效率能够大大提高。
浓缩效率对比
传统旋蒸仪
市面上的旋转蒸发仪处理的单个样品体积较广,但一次仅能处理1个样品。对于样品量较大的实验室,一台旋蒸仪是远远不够的,往往会安排四、五台,甚至更多台仪器同时操作(下图所示),占地面积大,浓缩效率具有局限性。旋蒸工作场地噪音大,废气污染严重,长期使用将对实验人员造成身体和精神双重伤害。
睿科MPE高通量真空平行浓缩仪
睿科MPE高通量真空平行浓缩仪可同时浓缩16位大体积(100-200mL)样液,也可定制化进行,根据浓缩体积和样批量,最大可更换为36位样品架和不同规格的样品管。
若采用一台旋蒸仪处理16个样品,每个样液约20min(100ml二氯甲烷),大约需要320分钟;但一台睿科MPE高通量真空平行浓缩仪仅需60分钟就能完成16个样品的浓缩。由于其高通量的特点,浓缩效率大幅度提高,可为实验室节省大量的时间和场地成本,因此受到实验人员的青睐。
防交叉污染设计
传统旋蒸仪
传统旋蒸仪通常采用蛇形冷凝管进行冷凝,其共用的管路需要在做完一个样品后进行清洁,否则可能带来交叉污染。
睿科MPE高通量真空平行浓缩仪
睿科MPE高通量真空平行浓缩仪的盖板加热设计,独立孔道式导流,避免样液在盖板上冷凝,即便是高通量,也可以有效防止交叉污染。
暴沸现象
传统旋蒸仪
传统旋蒸仪在操作过程中经常出现暴沸现象,原因是真空度降低,样液的沸点下降到当时的溶液温度上下时就会发生暴沸。加入沸石虽能解决暴沸问题,取出时却易造成浪费。
睿科MPE高通量真空平行浓缩仪
睿科MPE高通量真空平行浓缩仪平稳的圆周振荡设计,加快样液混匀和热量传递,免去加沸石的操作,就可以有效避免样液的暴沸。
浓缩结束方式
传统旋蒸仪
传统旋蒸仪在结束时,手动进行按键或断电调节,使烧瓶上升,方可停止旋蒸。
睿科MPE高通量真空平行浓缩仪
睿科真空平行浓缩仪MPE相比起旋蒸仪的非自动化式操作,设计的图形化界面能够提供便捷的人机交互功能,设置好时间或终点,在浓缩完成后自动停止,实现无人看守,这也是现代化实验室的发展方向。
三面透明水浴,方便通过观察窗肉眼观看,也可手动停止,避免过度浓缩。
回收率
传统旋蒸仪
由于旋蒸仪的回收率受水浴温度、旋转速率、倾斜角度、真空度等多重因素影响,一般从50%~90%不等。
睿科MPE高通量真空平行浓缩仪
睿科MPE高通量真空平行浓缩仪的冷凝装置采用低温蛇形进行蒸汽冷凝,耐腐蚀的PTFE体系为恶劣的蒸汽环境提供耐久可靠的性能保障,乙腈回收率(冷却液0℃)高达99.2%。
旋转蒸发仪具有的样品体积处理技术,单次只能处理一个样品,批量浓缩速度较慢,许多实验室在使用过程中存在较多不便。睿科MPE高通量真空平行浓缩仪结合旋蒸和高通量蒸发的优点,在防止交叉污染的同时,可处理多个样品,浓缩效率高达传统旋蒸仪的五倍!
就单个浓缩方式而言,影响其最终浓缩效果的因素也有很多。只有通过在实践中不断积累经验,对浓缩方式进行优化,才能得到最佳的浓缩效果。相信每个人都能找到最合适的浓缩方式!
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