「解析」真空离心浓缩中，为何说不是压力越低蒸发速率越快？

对于浓缩来说，在实验中有太多的场景需要用到干燥或者浓缩，但市面上常见的依然是传统的旋转蒸发仪和氮吹等。

所以对于还未使用过真空离心浓缩仪的客户来说，我们依然是要不厌其烦的介绍它应用及原理：真空离心浓缩仪是一种用于浓缩溶液或悬浮液的技术，它结合了离心力和真空原理。该过程在低真空下对浓缩的样品施加离心力，以控制暴沸；利用真空泵降低腔体压力，从而使溶剂快速并安全蒸发。对比传统的浓缩方式旋蒸和氮吹来说，它有着多种优点：高通量、防暴沸、低温下浓缩等，在生命科学、食品、环境检测、分子生物学等有着广泛用途。

——Genevac产品团队

真空离心浓缩问题探讨

今天和大家探讨的问题是，在真空离心浓缩中，为什么说并不是真空度越低蒸发速率越快？

我们都知道，溶液的沸点，它随着压力的降低而降低。

当腔体内加热温度大于溶液沸点时，蒸发即开始。以DMF溶剂为例，当在8mbar的条件下时沸点为25℃（如上图紫色线条所示），那么只要加热温度高于25℃，压力能降低到8mbar以下，冷凝器可以冷凝25℃的有机溶剂，那么整个系统就能处理DMF这种溶剂。如果在把压力降到足够低呢，这样产生的温度差越大，是不是蒸发速率越快？在蒸发方面我们可以去这样理解，但要考虑“最佳蒸发方法”：除了要保证所蒸发样品的安全性之外，还能达到最快的蒸发速度。

对于蒸发速度主要有两个起决定性因素的条件：

●   蒸发时的压力；

●   冷凝器的冷凝能力。

蒸发时的压力和冷凝器的冷凝能力在达到平衡时才能保证蒸发速度，否则最好的真空度和差的冷凝能力也不能保证蒸发的效果。

举例说明

例如：蒸发200ml的甲醇（Methanol）溶剂（如上图1mbar压力条件下甲醇的沸点/冷凝点为-50℃），200ml甲醇为4.9mol，根据1mol物质在标准状态下的体积为22.4L，那么200ml甲醇在标准状态下的体积为109.7升，根据PV=nRT公式，我们可以得到在1mbar的压力条件下，甲醇蒸气的体积为111154L，甲醇蒸气的温度为-50℃。

常压下200ml甲醇=1mbar压力条件下111154L  -50℃的甲醇蒸气

此时需要一个冷凝器的温度在满负荷工作的条件下也能低于-50℃，才能将-50℃的甲醇蒸气冷凝变为液体的甲醇。否则，即使使用抽速为83L/min的泵，也需要约22个小时，才能将这200ml甲醇蒸干。

结论

由于很多蒸发系统的冷凝器都不能达到这么低的温度，因此，在蒸发甲醇的时候，选择非常低的压力条件1mbar，并不是最佳的蒸发条件。如果选择蒸发压力为8mbar，此时甲醇的沸点/冷凝点为-20℃，-20℃是一个比较容易达到的条件，所以很快就能将甲醇蒸气冷凝为液体，大大加快了蒸发速度。

所以说并不是压力越低，蒸发速度越快，蒸发速度与冷凝器的能力有非常大的关系。

有什么办法同时兼顾蒸发条件和效率？

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Genevac

ATS集团是德祥集团资深合作伙伴之一。英国Genevac公司成立于1990年，隶属ATS SP Scientific旗下，一直专注于研究和生产各种离心蒸发浓缩设备，其产品广泛应用于生命科学、制药、化学、分析等领域。

德祥科技

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