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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