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化学者のつぶやき

【Vol.1】研究室ってどんな設備があるの? 〜ロータリーエバポレーター〜

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こんにちは.いよいよ新年度となり,年号も発表され,新生活の時期が訪れましたね.
これから大学に進学だっ!って方も,いよいよ研究室に配属だっ!って方も沢山いると思います.

そんな学生の方々,そして化学に興味があってこのサイトに辿り着いた方に,研究室で使われている器具や設備をご紹介します.
研究室でどんな器具や装置が使われているのかを知って,これからの学びや研究に役立つ事を祈ってます.

 

今回ご紹介する装置はロータリーエバポレーター.通称”エバポ“.簡単に言ってしまうと濃縮装置だ.

しかしその原理は初見だと意外にも複雑で面白い装置なのです.

ロータリーエバポレーター

まずは写真から.

このエバポは東京理化器械(EYELA)のモデル.

 

ロータリーエバポレーターの原理としては,減圧&加熱によって沸点を制御し,効率よく溶媒の除去ができる装置です.

つまりは,有機合成の研究室ではなくてはならない相棒なのです.

ではその原理をもう少し詳しく知って行きましょう.

濃縮の原理

ロータリーエバポレーターはその名の通り,試料フラスコを回転させながら減圧し,ウォーターバスやオイルバスで加温する.

減圧により溶媒の沸点を降下させ,素早く分留し試料の濃縮を行います.

余談ですが溶媒の物性はTCI(東京化成)より一覧がリリースされています.一家に一枚”溶媒物性情報”のノリで,デスクや自宅のトイレに貼りましょう!

TCI おもな有機溶媒の物性

コンデンサー部分には冷却水循環装置(チラー)より冷却水(不凍液:エチレングリコール等)を循環させ,気化した溶媒を液化します.

エバポのポイントは回転に意味がある事です.回転させることにより,フラスコ内面に試料の膜が張り,液面より広い面積で薄層のため溶媒が気化し易い環境を作っています.

濃縮してみた

濃縮できる素晴らしい装置ということで紹介させて頂きましたが,濃縮できるということは薬品以外でもできるのでは?

純粋に興味湧きますよね.エバポを使ったことが無い方にも,こんな事できるんだぞっ!ってことをお伝えしたく,

筆者の研究室でも”あるモノ”を濃縮してみました.

それは...カルピスです!!!

しかもタイミングよく,新品のエバポを導入したので,飲めます(笑)そして普段は薄めて飲む物というだけあって結果が楽しみでした.

では濃縮スタートです!

カルピスを濃縮してみた(使用したカルピス:「カルピス」Lパック  使用量:15 ml )

ちなみにですがバスの上に映る箱型の機械は真空コントローラーです.コントローラーを使用することにより,任意の真空度に設定でき溶媒の沸点をコントロールすることができます.

研究室のエバポには真空コントローラーが装着されていることが殆どです.設置はエバポと真空ポンプの間に接続します.

最近のモデルでは,真空度だけでなくバスの温度やチラーの温度管理も一括して行える最新モデルが出ています.

溶媒が水ということもあり,突沸に気を付けながら6時間回し続けた結果...無事に濃縮できました!!(本当は結晶化までしたかったです)

左:受けフラスコにて回収した液体  右:カルピスの濃縮液

濃縮したカルピスは,においも無く粘性の高い液体となりました.味はとても酸味が強く,カルピスの原型はほぼありません.

受けフラスコにて回収した液体には,カルピス臭がありました.透明カルピスも夢ではなさそうです.

恐らく,カルピスに含まれる香料が溶媒の水と共に飛んだものと思われます.

噂によると,家庭でのカルピス濃度は世帯収入に比例するらしいですね.見栄を張って濃いカルピスを提供したい時は,新品のエバポで濃縮するのも良いかもしれませんね!

各ご家庭に1台,ロータリーエバポレーターがある!なんて時代もいつかは来ると願っています.(価格はエバポ,チラー,ポンプ合わせると100万円程)

 

まとめ

今回はロータリーエバポレーターの紹介をさせて頂きました.

実験装置は意外にも用途が幅広く,本来研究室で使用される使い方以外にもできることが実は沢山あります.

以前,シンポジウムでお会いした香料メーカーの方も大型のエバポを使用しているとのことです.

研究室にはまだまだ沢山の器具達がいます.順次ご紹介予定ですので,次回をお楽しみにお待ちください.

 

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Dr.SAKAI
国内で唯一の”有機合成化学”をコンセプトにおいたサイエンスバーの経営者。 未来の科学者でもある子供達に、化学を教える活動もしております。世界中に蔓延る謎や問題は、分子の力で解明・解決するという信念を持ち、世界に確変を齎す分子を作ることが僕の夢です。

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