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Evaporador rotativo x concentrador de muestras: entienda las diferencias
evaporador rotativo,concentrador de muestras
EVAPORADOR ROTATIVO
Antes de abordar el evaporador
rotatorio, es importante definir el concepto de evaporación. La evaporación es
el proceso físico por el cual una sustancia líquida se convierte en gas o vapor
a una temperatura igual o menor que el punto de ebullición del líquido, siendo
un proceso endotérmico (donde ocurre la absorción de calor). También conocido
como rotaevaporador, el evaporador rotatorio es un equipo que promueve la
separación de sustancias a través del cambio de estado de la materia:
evaporación y condensación. Con estos procesos, puede eliminar diferentes
sustancias, principalmente disolventes volátiles.
Es un equipo utilizado para diversas aplicaciones, utilizado en los segmentos farmacéutico, biotecnológico, químico, alimentario y cosmético, etc. para algunas aplicaciones como:
- Concentrar muestras
líquidas o sólidas con bajas concentraciones de solutos hasta alcanzar el punto
de cuantificación.
- Recuperar y reciclar
solventes luego de un proceso de síntesis.
- Separar solventes con
diferentes puntos de ebullición.
- Destilaciones.
La posibilidad de mantener la temperatura
de la muestra por debajo del punto de ebullición hace que el uso de
evaporadores rotativos sea ventajoso en muestras termosensibles, evitando así
su degradación y sus compuestos. El proceso de funcionamiento del evaporador
rotativo se realiza a través de las partes que componen el equipo y sus
funciones:
- Baño-María (1): una parte importante acoplada
al evaporador permite calentar la muestra (2) y consecuentemente aporta energía
al proceso endotérmico.
- Sistema de rotación (3): aumenta la superficie
de contacto de la muestra con el líquido del baño-María, optimizando la
evaporación.
- Entrada de vacío (4): tiene la función de
presurizar el sistema con el fin de optimizar el tiempo y reducir la
temperatura de ebullición del líquido, siendo posible con el uso de una bomba de vacío (modelos TE-058 o TE-0581),
principalmente en muestras termosensibles.
- Condensador (5): lugar donde la muestra entra en estado gaseoso y vuelve a estado líquido a través del proceso de condensación. La unidad condensadora permite que los compuestos más volátiles se evaporen y condensen en el matraz colector (7), concentrando la muestra. El baño termostático (modelos TE-184, TE-184/1o TE-2005) se puede utilizar para optimizar el enfriamiento de los condensadores, agilizando el proceso y reduciendo el consumo de agua, al ser un sistema cerrado.
Los modelos de evaporador rotativo TE-210 y
TE-211 tienen el mismo principio de funcionamiento, pero tienen algunas
características distintas (Tabla 1). En el TE-210, la cuba (baño-María) está
protegida por un armario, lo que aumenta la precisión del control de la
temperatura del agua, ya que evita que las oscilaciones externas afecten el
mantenimiento de la calefacción. Por otro lado, el TE-211 tiene un diseño
moderno, compacto, más ligero en comparación con el TE-210 y también tiene una
gran precisión.
Tabla
1. Características de los evaporadores rotativos de Tecnal
CONCENTRADOR DE MUESTRAS
Los concentradores de muestras son equipos que se utilizan para reducir
el volumen de muestras que tienen residuos de solventes del proceso de extracción
o para eliminar interferencias. Funciona mediante calentamiento y un sistema de
inyección de gas que promueve una volatilización más rápida y eficiente del
solvente en comparación con los métodos convencionales, normalmente realizados
por evaporadores rotativos, donde no es posible concentrar muestras
simultáneamente.
Los concentradores de vacío utilizan una combinación de calor, vacío y
fuerza centrífuga para evaporar muestras volátiles. Este método se utiliza para
evaporación, secado, purificación y concentración, especialmente rápido. El
punto de ebullición para la evaporación del líquido depende de la naturaleza de
la sustancia involucrada y de la presión externa. Reducir la presión reduce
drásticamente el punto de ebullición del solvente y, por lo tanto, evita que
las muestras se sobrecalienten.
Utilizando concentradores de muestras, el proceso se realiza rápidamente
a través de un flujo de nitrógeno que acelera la concentración y minimiza el
daño a los analitos de interés, protegiendo la muestra, siendo utilizada para
varios segmentos como:
- Alimentos y bebidas
- Industria farmacéutica
y cosmética
- Agua, efluentes,
residuos y otros análisis ambientales.
- Laboratorios clínicos
- Biotecnología
- Toxicología
- Aislamiento y síntesis
de sustancias naturales
- Investigación y
desarrollo
Además, la concentración es uno de los pasos principales de preparación
de muestras para una evaluación adicional de los compuestos de interés mediante
técnicas más avanzadas, como cromatografías y espectrofotometrías. En este
caso, el objetivo de este proceso es la separación de interferentes, obteniendo
una fracción rica en compuestos de interés para una adecuada detección. Además,
habrá una mejora en el límite de detección, ya que la muestra puede estar
demasiado diluida y, por lo tanto, los analitos no estarán disponibles en
cantidad suficiente para permitir una detección adecuada.
Los concentradores de muestrasTE-019, TE-0194 y TE-0195 (Tabla 2) tienen una estructura de acero al carbono
con tratamiento anticorrosivo y pintura electrostática, lo que aumenta la vida
útil del equipo. Además, cuentan con un control micro-procesado de temperatura
digital con un sistema PID de alta precisión, una de las técnicas más
utilizadas cuando se desea realizar el control preciso de variables continuas, lo
que permite que el sistema funcione de manera estable en el punto de ajuste
deseado, aunque se produzcan variaciones que afecten a su estabilidad. Esta
característica hace que la temperatura se mantenga homogénea, evitando así la
alteración de las muestras.
Tabla 2. Características de los concentradores de muestras de Tecnal
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EVAPORADOR ROTATIVO X CONCENTRADOR DE MUESTRAS
La similitud entre los dos equipos se basa en el
hecho de que los dos equipos se utilizan para concentración de muestras y
separación de sustancias; sin embargo, ambos tienen especificidades y pueden
utilizarse para diferentes aplicaciones, siendo imprescindible en algunos
laboratorios, como se describió anteriormente.
En el concentrador de muestras, el flujo de nitrógeno aumenta la velocidad de concentración y permite la concentración de múltiples muestras simultáneamente, siendo ventajoso cuando se trabaja con un gran número de muestras (el TE-0194 tiene una capacidad de 50 muestras de 15 ml). El concentrador de muestras TE-0195 tiene una capacidad para 6 muestras de 200 ml, pero para muestras con un volumen mayor, se recomienda el evaporador rotativo, que contiene hasta 3000* mL de muestra.
* El balón que viene con el
equipo es de 1000 mL, pero los balones de mayor volumen se pueden adquirir como
elemento opcional.
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