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旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀校準(zhǔn)方法初探

瀏覽: 作者: 來(lái)源: 時(shí)間:2021-05-16 分類(lèi):技術(shù)支持
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)程或校準(zhǔn)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)提出校準(zhǔn)方案,為后期制定相關(guān)技術(shù)規(guī)范提供參考。

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)程或校準(zhǔn)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)提出校準(zhǔn)方案,為后期制定相關(guān)技術(shù)規(guī)范提供參考。

二、校準(zhǔn)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、校準(zhǔn)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)校準(zhǔn)點(diǎn)的位置溫度校準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量為9個(gè),校準(zhǔn)點(diǎn)的位置應(yīng)布放在水浴鍋的三個(gè)校準(zhǔn)面上,簡(jiǎn)稱(chēng)上、中、下三層(見(jiàn)圖1)。(2)溫度的校準(zhǔn)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)校準(zhǔn)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。ΔT=T1-T2 (1)式中:ΔT——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。Δp=p1-p2 (2)式中:Δp——真空度下降值,MPa;p1——真空表測(cè)量值,MPa;p2——5min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。(3)式中:δ——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)置表1校準(zhǔn)用設(shè)備設(shè)備名稱(chēng)測(cè)量范圍技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)0~100℃最大允許誤差±0.05℃真空表0~0.1MPa分辨力0.002MPa數(shù)字轉(zhuǎn)速表0~30000r/min準(zhǔn)確度等級(jí)不低于0.2級(jí)量筒0~1000m L容量允差±2.5m L%1001×=n n-n)(δ圖1校準(zhǔn)點(diǎn)分布示意圖丙A D C B上層門(mén)中層門(mén)甲O下層門(mén)乙GH GE 1n表2校準(zhǔn)結(jié)果項(xiàng)目結(jié)果RE-501 R-1001LN RE-5002外觀和通用檢查符合要求符合要求符合要求水浴鍋的溫度示值誤差/℃1.1-0.7-0.9氣密性/MPa 0.004 0.006 0.006試料瓶轉(zhuǎn)速誤差/%-2 2 3冷凝回收單元回收率/%4.0 2.6 4.8(下轉(zhuǎn)第118頁(yè)) 溫度為-4℃,水浴鍋溫度設(shè)為60℃,取500m L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。(4)式中:η——回收率,%;v——收集瓶中無(wú)水%100500500×=)(v-η(上接第113頁(yè)) 乙醇的體積,m L。四、測(cè)量結(jié)果采用本文的校準(zhǔn)方法,對(duì)3臺(tái)不


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