Với dung tích thường lên đến vài chục lít, thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong nhiều nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn. Vậy làm thế nào để vận hành máy cô quay chân không đúng cách và an toàn? Cùng EMIN tìm hiểu chi tiết trong nội dung dưới đây.
Máy cô quay chân không là gì?
Máy cô quay chân không là một thiết bị quan trọng trong các phòng thí nghiệm hóa học, được dùng để tách dung môi ra khỏi mẫu bằng phương pháp bay hơi trong điều kiện áp suất thấp. Nguyên lý này giúp quá trình diễn ra ở nhiệt độ thấp hơn, hạn chế tối đa sự phân hủy của các hợp chất nhạy nhiệt.
Công nghệ cô quay bay hơi được nhà khoa học Lyman C. Craig phát minh và lần đầu tiên được Buchi (Thụy Sĩ) thương mại hóa vào năm 1957. Cấu tạo cơ bản của hệ thống gồm bình cô quay gắn với bể ổn nhiệt và bộ phận hút chân không, giúp tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, đẩy nhanh quá trình bay hơi và thu hồi dung môi hiệu quả.
Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều công đoạn như kết tinh hóa, cô đặc dung dịch, làm khô mẫu, tách chiết hoặc tinh chế hợp chất, không chỉ trong lĩnh vực nghiên cứu mà còn trong sản xuất công nghiệp với các thiết bị có dung tích lên đến vài chục lít.
Ngoài phạm vi phòng thí nghiệm, máy cô quay chân không ngày nay còn được ứng dụng trong ẩm thực hiện đại, đặc biệt là ở các bước chưng cất và chiết tách để tạo nên hương vị tinh khiết và giữ trọn đặc tính tự nhiên của nguyên liệu.
Có thể tham khảo sản phẩm tại: Máy cô quay
Cấu tạo của máy cô quay chân không
Một hệ thống cô quay chân không hoàn chỉnh bao gồm nhiều bộ phận hoạt động đồng bộ, mỗi thành phần đảm nhận một vai trò riêng trong quá trình tách dung môi.
- Động cơ quay (Motor): Giúp bình cô quay xoay tròn liên tục, tạo điều kiện cho dung môi bay hơi nhanh và đều trên bề mặt dung dịch.
- Hệ thống chân không: Dùng để giảm áp suất bên trong buồng bay hơi, nhờ đó dung môi sôi ở nhiệt độ thấp hơn, tránh làm hỏng các hợp chất nhạy nhiệt.
- Ống dẫn hơi và ống dẫn chân không: Ống dẫn hơi vừa là trục xoay cho bình dung dịch, vừa dẫn hơi dung môi ra ngoài để đi qua bộ phận ngưng tụ.
- Bể gia nhiệt: Được thiết kế vừa khít với bình cầu chứa mẫu, có thể gia nhiệt bằng nước hoặc dầu. Nhiệt độ ổn định và tốc độ làm nóng nhanh giúp quá trình bay hơi diễn ra hiệu quả.
- Bình cầu chứa mẫu: Là nơi chứa dung dịch cần cô đặc, thường được làm bằng thủy tinh chịu nhiệt để đảm bảo an toàn khi vận hành.
- Bộ phận sinh hàn (bình ngưng tụ): Có cấu tạo dạng ống xoắn ruột gà, bên trong chứa chất làm lạnh như đá khô hoặc aceton, giúp hơi dung môi ngưng tụ lại thành dạng lỏng.
- Bình thu dung môi: Nằm ngay dưới bộ phận ngưng tụ, có nhiệm vụ thu hồi phần dung môi sau khi được làm lạnh và ngưng tụ.
- Bơm hút chân không: Giúp duy trì áp suất thấp ổn định trong toàn hệ thống, thường được thiết kế dạng ống chữ U đặt trong bồn nước lạnh để tăng hiệu quả hút.
- Nồi nước ấm: Cung cấp nhiệt ổn định cho bình cầu chứa mẫu, hỗ trợ quá trình bay hơi diễn ra nhanh và đều hơn.
Nhờ sự phối hợp nhịp nhàng giữa các bộ phận này, máy cô quay chân không có thể vận hành hiệu quả, đảm bảo thu được sản phẩm tinh khiết mà không làm biến tính mẫu.
