一、概述
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀主要用于有機(jī)溶劑的濃縮,對(duì)于中藥提取廠家的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程控制尤為重要。目前,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的檢定規(guī)程或儀器校正規(guī)范,使用者無(wú)法量化儀器的各技術(shù)參數(shù),筆者基于多年的使用經(jīng)驗(yàn),提出了影響旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)速度和濃縮質(zhì)量的四個(gè)要素:水浴鍋的溫度示值誤差、氣密性、試料瓶轉(zhuǎn)速、冷凝回收單元回收率。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在使用過(guò)程中通常需要配備循環(huán)冷卻器和真空泵,循環(huán)冷卻器的溫度示值誤差和真空泵的真空度誤差同樣會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本文只針對(duì)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的主體結(jié)構(gòu)提出儀器校正方案,為后期制定相關(guān)技術(shù)規(guī)范提供參考。
二、校正用設(shè)備
主要從以下四個(gè)方面對(duì)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行檢測(cè):水浴鍋的溫度示值誤差、氣密性、試料瓶轉(zhuǎn)速、冷凝回收單元回收率,所需設(shè)備如表1所示。
三、校正方法
1.外觀和通用檢查
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的銘牌應(yīng)清晰完整,具有制造廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、制造日期;儀器面板顯示應(yīng)清晰、完整;蒸餾瓶、冷凝管等玻璃部件無(wú)裂紋,蒸餾瓶卡扣有無(wú)松動(dòng),拆卸是否正常;儀器升降功能是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.水浴鍋溫度示值誤差
(1)儀器校正點(diǎn)的位置溫度校正點(diǎn)的數(shù)量為9個(gè),儀器校正點(diǎn)的位置應(yīng)布放在水浴鍋的三個(gè)校正面上,簡(jiǎn)稱上、中、下三層(見(jiàn)圖1)。
(2)溫度的校正設(shè)置水浴鍋的溫度為60℃或常用溫度,待水溫恒定后,用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)分別測(cè)量圖1所示9個(gè)校正點(diǎn)的實(shí)際溫度,取其平均值為測(cè)量值,用式(1)計(jì)算水浴鍋的溫度示值誤差。T=T1-T2(1)
式中:T水浴鍋溫度示值誤差,℃;
T1水浴鍋溫度顯示值,℃;
T2溫度計(jì)9次溫度測(cè)量的平均值,℃。
3.氣密性
連接好旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀各部件,使用三通連接管將真空表連接在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀和真空泵之間,啟動(dòng)真空泵,當(dāng)真空表指針指示在0.06MPa附近時(shí),關(guān)閉真空泵,讀取真空表示值p1,5min后讀取真空表示值p2,用真空度下降值表示旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的氣密性,用式(2)計(jì)算。p=p1-p2(2)
式中:p真空度下降值,MPa;
p1真空表測(cè)量值,MPa;
p25min后真空表測(cè)量值,MPa。
4.試料瓶轉(zhuǎn)速設(shè)置
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀試料瓶轉(zhuǎn)速為100r/min,使用數(shù)字轉(zhuǎn)速表連續(xù)測(cè)量3次,按式(3)計(jì)算轉(zhuǎn)速誤差。
式中:轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差,%;轉(zhuǎn)速表3次測(cè)量的平均值,r/min;n轉(zhuǎn)速設(shè)定值,r/min。
5.冷凝回收
單元回收率循環(huán)冷卻器的冷卻介質(zhì)選用95%乙醇,設(shè)置溫度為-4℃,水浴鍋溫度設(shè)為60℃,取500mL無(wú)水乙醇于試料瓶中,連接好旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀各部件。設(shè)置試料瓶轉(zhuǎn)速為100r/min,待試料瓶?jī)?nèi)無(wú)水乙醇全部蒸發(fā)掉之后,取下收集瓶,將瓶?jī)?nèi)的無(wú)水乙醇倒入量筒中,讀取無(wú)水乙醇的體積,按式(4)計(jì)算回收率。
式中:回收率,%;
v收集瓶中無(wú)水乙醇的體積,mL。
四、測(cè)量結(jié)果
采用本文的儀器校正方法,對(duì)3臺(tái)不同廠家的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果如表2所示。
五、結(jié)束語(yǔ)
上述儀器校正方法涵蓋了旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的主要計(jì)量性能要求,在滿足實(shí)驗(yàn)室對(duì)該類儀器校正需求的同時(shí),也可為相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)廠家提供一定的技術(shù)支持。