เครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศ หรือรีโวแวป (Rotary Evaporator) เป็นเครื่องมือทางห้องปฏิบัติการที่ใช้สำหรับการกำจัดสารละลายจากตัวอย่างด้วยการระเหยออกเล็กน้อยและอ่อนโยน เครื่องนี้ใช้งานอย่างแพร่หลายในวงการเคมี ชีวเคมี และเภสัชกรรมสำหรับการปรับความเข้มข้นของสารละลาย การทำความสะอาดของสาร และการกู้คืนสารละลายได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศคืออะไร?

เครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศ หรือที่รู้จักกันในชื่อ “รีโวแวป” (Rotary Evaporator) เป็นเครื่องมือทางห้องปฏิบัติการที่ใช้สำหรับการกำจัดสารละลายจากตัวอย่างด้วยการระเหยออกเล็กน้อยและอ่อนโยน เครื่องนี้ใช้งานอย่างแพร่หลายในวงการเคมี ชีวเคมี และเภสัชกรรมสำหรับการปรับความเข้มข้นของสารละลาย การทำความสะอาดของสาร และการกู้คืนสารละลายได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศ

  • ส่วนที่เก็บสารละลาย (Evaporating Flask): เป็นภาชนะที่ใช้สำหรับบรรจุสารละลายที่ต้องการกลั่น โดยปกติจะมีรูปร่างกลมเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวในการระเหย
  • หัวกลั่น (Distillation Head): ทำหน้าที่ในการนำไอที่เกิดจากการระเหยไปยังระบบทำความเย็น
  • คอนเดนเซอร์ (Condenser): เป็นส่วนที่ทำให้ไอที่เกิดขึ้นกลับกลายเป็นของเหลวอีกครั้ง โดยใช้ความเย็นจากน้ำหรือสื่อทำความเย็นอื่น ๆ
  • ถังเก็บของเหลว (Receiving Flask): เป็นภาชนะที่ใช้เก็บของเหลวที่ได้จากการกลั่น
  • ปั๊มสุญญากาศ (Vacuum Pump): ใช้เพื่อสร้างสุญญากาศภายในระบบ ช่วยลดจุดเดือดของสารละลาย ทำให้การระเหยเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า
  • ระบบควบคุมอุณหภูมิ (Temperature Control System): ใช้ในการควบคุมอุณหภูมิของสารละลายเพื่อให้การกลั่นเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ

 

ตัวอย่างการใช้งานเครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศ

  • อุตสาหกรรมเคมี: ใช้ในการผลิตสารเคมีที่ต้องการความบริสุทธิ์สูง
  • อุตสาหกรรมเภสัชกรรม: ใช้สำหรับการแยกและทำความสะอาดสารออกฤทธิ์
  • การวิจัยและพัฒนา: ใช้ในการพัฒนาสูตรยาใหม่ ๆ หรือผลิตภัณฑ์เคมี
  • อุตสาหกรรมอาหาร: ใช้ในการสกัดน้ำมันหอมระเหยหรือสารอาหารจากพืช

 

ราคาโดยประมาณของเครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศ

ราคาของเครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศจะแตกต่างกันตามขนาด แบรนด์ และฟังก์ชันการทำงาน โดยทั่วไปเริ่มต้นที่ประมาณ 50,000 – 150,000 บาท สำหรับรุ่นที่มีขนาดเล็กหรือเหมาะสำหรับห้องปฏิบัติการ ขณะที่เครื่องที่มีความซับซ้อนและฟังก์ชันอัตโนมัติอาจมีราคาสูงถึง 500,000 บาทหรือมากกว่านั้น

 

ข้อดีและข้อเสียของเครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศ

ข้อดี:

  • สามารถทำการระเหยได้ที่อุณหภูมิต่ำ ลดความเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพของสาร
  • ใช้งานง่ายและสะดวกสบาย
  • เพิ่มประสิทธิภาพในการแยกสารได้มากขึ้น

ข้อเสีย:

  • การลงทุนเริ่มต้นค่อนข้างสูง
  • ต้องการการดูแลรักษาที่ถูกต้องเพื่อป้องกันปัญหาที่อาจเกิดขึ้น
  • ข้อจำกัดในการใช้งานกับสารบางชนิดที่อาจมีความไวต่ออุณหภูมิ

 

วิธีการเลือกเครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศ

  • ขนาดและความจุ: เลือกขนาดที่เหมาะสมกับปริมาณสารที่ต้องการกลั่น
  • วัสดุของอุปกรณ์: ควรเลือกวัสดุที่ทนต่อสารเคมีและมีความแข็งแรง
  • ฟังก์ชันการควบคุม: ควรเลือกเครื่องที่มีระบบควบคุมอุณหภูมิและสุญญากาศที่แม่นยำ
  • การบำรุงรักษา: ควรเลือกเครื่องที่บำรุงรักษาได้ง่าย

 

ประวัติความเป็นมาของเครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใตสุญญากาศ

เครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศมีประวัติที่ยาวนาน ซึ่งเริ่มต้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เมื่อมีการพัฒนาเทคโนโลยีการกลั่นเพื่อใช้ในห้องปฏิบัติการ ในช่วงเวลานั้น เครื่องมือที่ใช้ในการกลั่นยังคงมีความเรียบง่ายและไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ ในปี 1950 นวัตกรรมใหม่ ๆ ได้ถูกนำเข้ามาใช้ ทำให้เครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยการปรับปรุงระบบสุญญากาศและการควบคุมอุณหภูมิ ส่งผลให้สามารถกลั่นสารได้ที่อุณหภูมิต่ำและลดการสูญเสียของสารสำคัญ

นอกจากนี้ ในช่วงปี 1980 ถึง 1990 การวิจัยและพัฒนาของเครื่องกลั่นระเหยได้เพิ่มความสามารถในการทำงานอัตโนมัติ ทำให้การใช้งานสะดวกสบายมากขึ้น ในปัจจุบัน เครื่องกลั่นระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในห้องปฏิบัติการทางเคมี ชีวเคมี และเภสัชกรรม โดยยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อรองรับความต้องการในวงการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไป

ลักษณะสำคัญและส่วนประกอบหลักของเครื่องตัวกระจุก

1. หลอดตั้งครึ่งวงกลมหม้อต้ม (Rotating Flask) ตัวอย่างที่ต้องการให้ระเหยออกไปนั้นจะถูกวางไว้ในหม้อที่ออกแบบมาอย่างเฉพาะเรียกว่าหม้อที่มีรูปร่างเป็นวงกลมครึ่งหรือหม้อต้ม หม้อนี้ถูกต่อกับเครื่องตัวกระจุกและหมุนโดยแนวระเบียงหรือแนวนอนภายใต้สภาวะเวคคัมเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวที่ใช้สำหรับการระเหย

2. อ่างน้ำหรืออ่างที่ใช้ต้มน้ำ (Water Bath or Heating Bath) เครื่องตัวกระจุกมักมีอ่างน้ำหรืออ่างที่ใช้ต้มน้ำที่ให้ความร้อนที่ควบคุมได้แก่หม้อต้มตัวอย่าง เอางี้ทำให้สามารถควบคุมอุณหภูมิของตัวอย่างได้อย่างแม่นยำในระหว่างการระเหย โดยทำให้การระเหยของสารละลายเป็นไปอย่างอ่อนโยนโดยไม่มีการทำลายตัวอย่าง

3. หม้ออบที่หมุน (Rotating Evaporating Flask) หม้อที่ใส่ตัวอย่างที่มีสารละลายหมุนตลอดการปฏิบัติการการระเหย เหตุการณ์การหมุนนี้ช่วยให้สามารถผสมตัวอย่างได้อย่างมีประสิทธิภาพและสร้างการกระจายความร้อนอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพการระเหย

4. เครื่องทำความเย็น (Condenser) ไอน้ำของสารละลายที่ระเหยขึ้นจะถูกนำไปสู่เครื่องทำความเย็นที่เชื่อมต่ออยู่ ที่นั่นน้ำหรือไอน้ำจะถูกทำให้เย็นลงและเข้าสู่สถานะของของเหลวอีกครั้ง ระบบทำความเย็นอาจมีหลายประเภท รวมถึงเครื่องทำความเย็นแบบสายหม้อเดียว หรือเครื่องทำความเย็นแบบหลอดนิรภัยหรือสายหม้อในหลอดเป็นต้น

5. ระบบสูญญากาศ (Vacuum System) เครื่องสูบสูญญากาศใช้เพื่อรักษาความดันลดลงในหม้อต้มและเครื่องทำความเย็น ซึ่งทำให้จุดเดือดของสารละลายต่ำลงและเพิ่มประสิทธิภาพการระเหยของสารละลาย ระบบสูญญากาศมีความสำคัญสำหรับการกำจัดสารละลายอย่างมีประสิทธิภาพและป้องกันการกลั่นของตัวอย่าง

6. วาล์วควบคุมสูญญากาศ (Vacuum Control Valve) วาล์วควบคุมสูญญากาศช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับความดันลดลงในระบบได้ ควบคุมอัตราการระเหยของสารละลายและป้องกันการทำลายตัวอย่าง

7. หม้อสะสม (Collection Flask) สารละลายที่เย็นลงจะรวมกันในหม้อที่แยกออกมาเป็นอุปกรณ์ที่ใช้สะสมสาร ซึ่งเรียกว่าหม้อสะสมหรือหม้อรับ หม้อนี้ถูกวางอยู่ด้านล่างของเครื่องทำความเย็นและรวบรวมสารละลายที่ถูกกำจัดไว้สำหรับการใช้งานหรือกำจัด

8. คุณสมบัติความปลอดภัย (Safety Features) เครื่องตัวกระจุกอาจมีคุณสมบัติความปลอดภัยเช่น การป้องกันการทำลายตัวอย่าง การปิดเครื่องอัตโนมัติ และวาล์วปล่อยความดันเพื่อให้มั่นใจในการทำงานและป้องกันอุบัติเหตุ

9. อินเตอร์เฟซการควบคุมดิจิตอล (Digital Control Interface) เครื่องตัวกระจุกที่ทันสมัยมักมีอินเตอร์เฟซการควบคุมดิจิตอลที่ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตั้งค่าและตรวจสอบพารามิเตอร์เช่น อุณหภูมิ ความเร็วการหมุน และระดับสูญญากาศได้อย่างแม่นยำ โดยให้ความควบคุมที่แม่นยำในกระบวนการการระเหย
เครื่องตัวกระจุกเป็นเครื่องมือที่ให้วิธีการที่หลากหลายและมีประสิทธิภาพสำหรับการกำจัดสารละลายและการปรับความเข้มข้น ทำให้เป็นเครื่องมือที่สำคัญในหลายสถาบันวิจัยสำหรับการปฏิบัติการต่าง ๆ ที่ต้องการใช้งานทั้งในแง่ของการทำความสะอาดตัวอย่าง การทำความสะอาดสาร และการกู้คืนสารละลายอย่างมีประสิทธิภาพ