A temperatura a que o metanol evapora num evaporador rotativo é significativamente inferior ao seu ponto de ebulição normal devido à redução da pressão obtida pela bomba de vácuo.
O metanol tem um ponto de ebulição padrão de 64,7°C à pressão atmosférica padrão (760 torr ou 1 bar).
No entanto, num evaporador rotativo, a aplicação de vácuo pode baixar o seu ponto de ebulição para temperaturas tão baixas como 30-40°C, dependendo do nível de vácuo aplicado.
4 Factores chave explicados
1. Efeito do vácuo
O mecanismo principal que permite temperaturas de evaporação mais baixas num evaporador rotativo é a redução da pressão no interior do sistema.
Usando uma bomba de vácuo, a pressão dentro do evaporador rotativo pode ser significativamente reduzida da pressão atmosférica padrão.
Esta redução da pressão diminui o ponto de ebulição do solvente, incluindo o metanol.
De acordo com a equação de Clausius-Clapeyron, uma diminuição da pressão resulta numa diminuição do ponto de ebulição de um líquido.
2. Ajustes de temperatura
Na configuração do evaporador rotativo descrita, o banho de água é tipicamente ajustado entre 30-40°C.
Dada a regra "Delta 20", em que a temperatura efectiva do vapor é aproximadamente 20°C mais baixa do que a temperatura definida do banho de aquecimento, a temperatura do vapor do metanol seria cerca de 10-20°C mais baixa do que a temperatura do banho de água.
Isto colocaria a temperatura do vapor de metanol a cerca de 10-20°C quando o banho de água é regulado para 30°C, e 20-30°C quando o banho de água é regulado para 40°C.
3. Eficiência e segurança
O funcionamento a estas temperaturas mais baixas não só facilita a evaporação do metanol a um ritmo mais rápido, como também evita a decomposição térmica da amostra que está a ser processada.
Isto é particularmente importante em reacções químicas sensíveis ou quando se lida com compostos termolábeis.
4. Condensação
Para uma condensação eficiente, a temperatura de arrefecimento no condensador deve ser pelo menos 20°C inferior à temperatura efectiva do vapor.
Isto assegura que o vapor de metanol se condensa eficazmente de volta ao estado líquido, pronto para ser recolhido.
Em resumo, ao manipular a pressão e a temperatura, um evaporador rotativo pode evaporar o metanol a temperaturas significativamente abaixo do seu ponto de ebulição padrão, aumentando a eficiência e a segurança do processo de evaporação.
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