離(li)心濃(nong)縮(suo)蒸(zheng)發(fa)系統的核(he)心部件(jian)及功能(neng)介(jie)紹(shao)

幹(gan)式渦旋泵(beng)不(bu)需(xu)要任何(he)泵(beng)送(song)流體或潤滑劑(ji)，比(bi)較適用於(yu)蒸(zheng)發(fa)和(he)濃(nong)縮(suo)系統。幹(gan)式渦旋泵(beng)（圖(tu) 1）還具有(you)較高(gao)的(de)性(xing)能(neng)，在(zai)高(gao)流速(su)下壓(ya)力低(di)至(zhi) 0.07 mbar，與傳(chuan)統真空泵(beng)或抽(chou)頭抽(chou)吸相(xiang)比，維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)也低，噪(zao)音小(xiao)。

冷阱和(he)冷凝(ning)器(qi)
冷阱或冷凝(ning)器(qi)用於(yu)捕獲(huo)通(tong)過(guo)濃(nong)縮(suo)或蒸(zheng)發(fa)系統去除(chu)的溶劑(ji)。冷阱不(bu)應阻礙(ai)蒸(zheng)汽(qi)流動，應易於(yu)清潔(jie)，並(bing)應防止(zhi)溶劑(ji)到(dao)達(da)和(he)侵(qin)蝕真空泵(beng)。此外，好的(de)冷阱具有(you)良(liang)好的(de)溶(rong)劑(ji)回(hui)收(shou)率(lv)和加速(su)蒸(zheng)發(fa)過(guo)程的(de)優勢(shi)，因為(wei)它(ta)有(you)助於(yu)產生(sheng)真(zhen)空。當(dang)溶(rong)劑(ji)蒸(zheng)發(fa)時(shi)，會發(fa)生(sheng)巨(ju)大的(de)體積膨脹，大約(yue) 20,000 倍(bei)。當蒸(zheng)汽(qi)在冷阱處(chu)冷凝(ning)回(hui)液體時(shi)，體積減(jian)小(xiao)有(you)助於(yu)抽(chou)真空。

傳(chuan)統上，冷阱包(bao)括(kuo)壹個(ge)不(bu)銹(xiu)鋼容(rong)器，其(qi)外部帶有(you)冷卻(que)盤(pan)管(guan)，位(wei)於(yu)濃(nong)縮(suo)器(qi)和(he)真空泵(beng)之(zhi)間的(de)蒸(zheng)汽(qi)路徑(jing)中(zhong)，並通過(guo)氣體壓(ya)縮機系統冷卻(que)至(zhi) 0°C 以下。這些冷阱雖然(ran)有(you)效，但清(qing)空可(ke)能(neng)會比(bi)較耗(hao)時(shi)。為了(le)去除(chu)冷凝(ning)的(de)溶劑(ji)，尤(you)其(qi)是凍結成(cheng)冰的(de)水(shui)，冷阱必(bi)須(xu)在排(pai)空之(zhi)前(qian)解凍，從而增(zeng)加了(le)系統的停(ting)機時(shi)間。

為(wei)了(le)克服這個障(zhang)礙(ai)，壹些系統使用放(fang)置(zhi)在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼容(rong)器內的可互(hu)換(huan)玻(bo)璃燒(shao)瓶(ping)。在(zai)濃(nong)縮(suo)過(guo)程(cheng)結束時(shi)，可以取出(chu)含(han)有(you)冷凝(ning)物(wu)的燒(shao)瓶(ping)並(bing)用新(xin)的燒瓶(ping)代(dai)替(ti)。然而，在簡(jian)單(dan)的蒸(zheng)發(fa)器(qi)系統中避免(mian)了(le)這些除(chu)霜和更換(huan)滑(hua)燒(shao)瓶(ping)的(de)問(wen)題。例如，旋(xuan)轉(zhuan)蒸(zheng)發(fa)器(qi)使用用冷卻(que)水(shui)或幹(gan)冰冷卻(que)的(de)玻璃冷凝(ning)器(qi)將除(chu)去的溶(rong)劑(ji)作為液(ye)體收(shou)集(ji)在(zai)玻(bo)璃燒(shao)瓶(ping)中(zhong)。簡(jian)單(dan)格(ge)雷厄(e)姆冷凝(ning)器(qi)的原(yuan)理最近已(yi)應用於(yu)冷阱技(ji)術。

這些新(xin)壹代(dai)氣體壓(ya)縮機冷阱，例如 miVac SpeedTrap（圖(tu) 2）（Genevac, Suffolk, UK)，將冷盤(pan)管(guan)懸(xuan)掛(gua)在蒸(zheng)汽(qi)路徑(jing)中(zhong)；溶劑(ji)冷凝(ning)在(zai)線圈上，並(bing)以液體形(xing)式直(zhi)接收(shou)集(ji)到(dao)疏水(shui)閥前部的(de)絕(jue)緣(yuan)玻(bo)璃容(rong)器中(zhong)。這些冷阱比(bi)早期設計(ji)提供(gong)高(gao)達(da) 50% 的(de)冷凝(ning)功(gong)率(lv)，從而提供(gong)更(geng)高(gao)的(de)溶(rong)劑(ji)回(hui)收(shou)率(lv)，並且(qie)無需(xu)冷卻(que)水(shui)或幹(gan)冰即(ji)可運行(xing)。此外，玻璃燒(shao)瓶(ping)很(hen)容(rong)易移除(chu)，以便(bian)將溶劑(ji)快速轉移(yi)到(dao)廢(fei)液(ye)中(zhong)，並且(qie)可(ke)以立(li)即更(geng)換(huan)，而(er)無需(xu)等待(dai)系統解凍。

冷凝(ning)冷阱
離(li)心濃(nong)縮(suo)中(zhong)對(dui)於(yu)高(gao)效(xiao)的(de)冷阱，冷凝(ning)功(gong)率(lv)比低(di)阱工(gong)作溫度(du)更(geng)重要。在非常低的(de)溫(wen)度（例如，–80 °C 至(zhi) –100 °C）下運(yun)行的(de)捕(bu)集(ji)阱通(tong)常會消(xiao)耗幾乎所(suo)有(you)可用功(gong)率(lv)來(lai)達(da)到(dao)這些溫(wen)度(du)，而不(bu)是(shi)冷凝(ning)溶(rong)劑(ji)蒸(zheng)氣。這種系統可能(neng)足(zu)以用於(yu)冷凍(dong)幹(gan)燥，這是壹個(ge)相對緩慢的(de)過(guo)程；然而，由(you)於(yu)冷凝(ning)能(neng)力(li)有(you)限，它(ta)們作為高(gao)速(su)濃(nong)縮(suo)的(de)冷阱效(xiao)率(lv)低下。氣體壓(ya)縮機為冷阱提供(gong)最大冷凝(ning)功(gong)率(lv)，低至(zhi)約 –20 °C（圖(tu) 3); 除(chu)此之外，冷凝(ning)功(gong)率(lv)迅速(su)下降(jiang)。因此，通過將溶劑(ji)的(de)沸點控制在 –20 °C 或更高(gao)，以確(que)保(bao)冷阱的(de)氣體壓(ya)縮機系統以全冷凝(ning)功(gong)率(lv)運行(xing)，從而最好地(di)實(shi)現冷阱的(de)*佳性能(neng)。因(yin)此，為了優化真(zhen)空系統中的(de)溶(rong)劑(ji)回(hui)收(shou)過(guo)程，考慮(lv)真(zhen)空泵(beng)和(he)冷阱功(gong)能(neng)以及擁(yong)有(you)壓(ya)力控制器和所(suo)用溶(rong)劑(ji)的(de)知(zhi)識(shi)至(zhi)關重要。
 

真空蒸(zheng)發(fa)系統中壓(ya)力控制的重要性

真空蒸(zheng)發(fa)系統中的(de)壓(ya)力控制對於(yu) 1) 確(que)保(bao)對(dui)逸出蒸(zheng)汽(qi)的*佳(jia)捕(bu)集(ji)、2) 加速(su)復(fu)雜(za)混合物(wu)的(de)蒸(zheng)發(fa)以及 3) 防止(zhi)樣品因升華(hua)而(er)損(sun)失(shi)至(zhi)關重要。

溶劑(ji)沸(fei)點的控制是通過(guo)控制壓(ya)力和(he)控制壓(ya)力以達到(dao) –20 °C 的(de)沸(fei)點來(lai)實(shi)現(xian)的(de)（見(jian)上文）。氣體壓(ya)縮機冷阱以較大冷凝(ning)功(gong)率(lv)和較高(gao)效(xiao)率(lv)運行(xing)以捕獲(huo)逸出的蒸(zheng)汽(qi)，並且(qie)樣(yang)品保(bao)持(chi)在(zai)通(tong)常優選的(de)冷狀態。在較高(gao)溫(wen)度(du)下操作是可(ke)行(xing)的，但由(you)於(yu)樣品的熱量輸入(ru)減(jian)少(shao)可(ke)能(neng)會更(geng)慢。樣(yang)品冷凍(dong)在(zai)濃(nong)縮(suo)系統中是(shi)不(bu)可(ke)取的(de)，因為它(ta)會減(jian)慢蒸(zheng)發(fa)速(su)度；因(yin)此，應保(bao)持(chi)較高(gao)的(de)壓(ya)力以達到(dao)適當(dang)的(de)沸點。例如，如(ru)果(guo)在 6 毫巴以下蒸(zheng)發(fa)，水(shui)會結(jie)冰。水(shui)濃(nong)度(du)的(de)最佳壓(ya)力為(wei) 8 mbar；在此壓(ya)力下，水(shui)在(zai) +4 °C 時(shi)沸騰(teng)。

在(zai)復(fu)雜(za)混合物(wu)（例如， HPLC級分(fen)）的(de)情(qing)況下，通(tong)常同時(shi)存在(zai)水(shui)和(he)有(you)機溶劑(ji)，必(bi)須(xu)在不(bu)凍(dong)結水(shui)的(de)情(qing)況下除(chu)去有(you)機溶劑(ji)，否(fou)則(ze)蒸(zheng)發(fa)非常緩慢。這可以通過(guo)正確(que)的壓(ya)力控制來(lai)實(shi)現(xian)。大多(duo)數(shu)樣品在適當(dang)的(de)條(tiao)件下會變(bian)得(de)易揮發(fa)。壹般(ban)來(lai)說(shuo)，分(fen)子(zi)越(yue)小(xiao)越(yue)容(rong)易揮發(fa)；對於(yu)有(you)機分子(zi)尤(you)其(qi)如此。然而，當樣(yang)品的分(fen)子量低（小(xiao)於(yu) 300）和/或具有(you)高(gao)揮(hui)發(fa)性(xing)時(shi)，例如側基較少(shao)的(de)直鏈有(you)機分子(zi)，那(na)麽壹些樣(yang)品也可能(neng)在(zai)蒸(zheng)發(fa)過(guo)程中(zhong)通過升華(hua)而(er)損(sun)失(shi)。良(liang)好的(de)壓(ya)力控制可以防止(zhi)這種升華(hua)，樣(yang)品幹(gan)燥後(hou)立(li)即停(ting)止(zhi)蒸(zheng)發(fa)過(guo)程很(hen)重要。

概括
當今(jin)有(you)多種蒸(zheng)發(fa)和(he)離心濃(nong)縮(suo)系統可供(gong)使用，以適應需(xu)要去除(chu)溶劑(ji)的(de)應用和(he)樣品的多(duo)樣性(xing)。正(zheng)確(que)選擇(ze)真空泵(beng)和(he)冷阱對(dui)於(yu)確(que)保(bao)較佳(jia)蒸(zheng)發(fa)和(he)濃(nong)縮(suo)性(xing)能(neng)至(zhi)關重要。建(jian)議使用具有(you)適當(dang)真(zhen)空度(du)和(he)高(gao)流速(su)的(de)泵(beng)。實(shi)驗(yan)室中(zhong)可使用高(gao)效(xiao)的(de)冷阱，不(bu)僅可(ke)以加快濃(nong)縮(suo)和(he)幹(gan)燥速(su)度，還可以回收(shou)液(ye)體形(xing)式的(de)溶劑(ji)，從而減(jian)少(shao)對(dui)環境的(de)影(ying)響並(bing)消除(chu)除(chu)霜程序的時(shi)間損(sun)失(shi)。

蘇(su)州(zhou)阿爾法(fa)生(sheng)物(wu)13年(nian)專(zhuan)註(zhu)於(yu)生(sheng)物(wu)實(shi)驗(yan)室儀(yi)器設備和實驗(yan)室耗(hao)材(cai)的(de)供(gong)應，提供(gong)的(de)離(li)心濃(nong)縮(suo)儀(yi)、真(zhen)空離(li)心濃(nong)縮(suo)儀(yi)、PCR儀(yi)、隔膜(mo)真(zhen)空泵(beng)、高(gao)速(su)離(li)心機、PCR儀器(qi)、凝膠電(dian)泳(yong)儀(yi)、生(sheng)物(wu)反(fan)應器、發酵罐(guan)、紫(zi)外(wai)分光(guang)光(guang)度(du)計(ji)等。點擊(ji)鏈接(jie)進(jin)入網站(zhan)。