La evolución de la evaporación: de la alquimia antigua a la ciencia moderna

En este blog, me gustaría hablar sobre la historia y el futuro de la evaporación rotatoria, un proceso con el que he tenido una gran experiencia a lo largo de los años. Es, con diferencia, el medio más eficiente y eficaz para eliminar suavemente los disolventes de las muestras mediante evaporación. El proceso es vital para los laboratorios químicos y biológicos y la industria farmacéutica, que se basa en la precisión y la naturaleza no destructiva del proceso. Los evaporadores rotatorios también han encontrado un hogar en cocinas y bares de alta gama, ampliando los límites de sus oficios. Entonces, si está interesado en comprender la historia de la evaporación rotatoria y desea conocer las posibilidades de aplicación que ofrecen los instrumentos de última generación, ¡siga leyendo!

 

Comprender la evaporación rotatoria y su historia es comprender el corazón de la química misma. La palabra química tiene raíces en varios idiomas y proviene de la palabra del inglés medio "chemistrie", que evolucionó de "chemie", una adaptación de la palabra "alchemie" del período medieval tardío. Una de las primeras definiciones de alquimia provino de Zósimo de Panópolis a fines del siglo III d.C., quien describió la alquimia como “la composición de las aguas, el movimiento, el crecimiento, la encarnación y la desencarnación, la extracción de los espíritus de los cuerpos y la unión de los espíritus dentro de los cuerpos. ”. Esta noción de comprender la composición y extraer los espíritus de los cuerpos está en el corazón de la destilación.

 

Los intentos de transformar sustancias para prolongar la vida o crear objetos de deseo, como el oro, llevaron al desarrollo de técnicas de separación por destilación. La destilación simple es uno de los métodos más antiguos conocidos para separar mezclas en función de las diferencias en las volatilidades de los componentes en una mezcla líquida en ebullición. Un líquido se calienta para crear vapor, que posteriormente se captura y se condensa de nuevo, separando así los componentes de una mezcla. Esta imagen representa los primeros equipos de destilación de Zosimos:

 

 

A lo largo de los años, este método simple se desarrolló y mejoró, lo que llevó a la destilación fraccionada, que se utiliza para separar líquidos con puntos de ebullición cercanos mediante una columna de fraccionamiento. Más tarde vino la destilación al vapor, que consiste en calentar una mezcla por medio de vapor de otra fuente, provocando la evaporación a temperaturas más bajas y permitiendo la separación de compuestos sensibles al calor. Luego vino la destilación al vacío, mediante la cual la presión sobre un líquido a destilar se reduce por debajo de la presión atmosférica, provocando la evaporación de los líquidos más volátiles con los puntos de ebullición más bajos. La evolución final en el proceso combinó los beneficios de estos métodos anteriores y los mejoró aún más. Este proceso se conoce como evaporación rotatoria y fue desarrollado por un químico suizo en la década de 1950 y comercializado por Büchi Labortechnik AG, una empresa en la que pasé muchos años. La empresa fue responsable de realizar mejoras significativas y popularizar el dispositivo dentro de la comunidad científica,

 

Los evaporadores rotatorios son revolucionarios en sentido literal y figurado. La muestra se coloca en un matraz giratorio de fondo redondo que se sumerge en un baño de calentamiento; esto aumenta el área superficial del líquido y ayuda al proceso de evaporación. La presión se reduce mediante una bomba de vacío que reduce el punto de ebullición del solvente, lo que permite que se evapore a una temperatura más baja; esto es particularmente útil para los compuestos sensibles al calor y ha revolucionado el campo de la química en términos de eficiencia y control del proceso. . Eliminar los solventes de las muestras de manera suave y eficiente es fundamental para las industrias química y farmacéutica que dependen de la evaporación rotatoria para una variedad de tareas.

 

El concepto básico del evaporador rotatorio no ha cambiado desde sus inicios en la década de 1950, al igual que el concepto de la computación clásica no ha cambiado desde sus inicios. Pero al igual que las computadoras, los evaporadores rotatorios han mejorado significativamente a lo largo de los años, ofreciendo un mayor control y automatización del proceso. Así como las computadoras se convirtieron en computadoras portátiles, tabletas y dispositivos de mano creados para diferentes casos de uso, los evaporadores rotatorios también se diseñaron teniendo en cuenta diferentes flujos de trabajo. Lo que una vez fue un método muy práctico en mis primeros años en los laboratorios, ahora está fuertemente automatizado por la última tecnología de punta.instrumentos Fue difícil controlar la presión en el primer evaporador rotatorio que usé ya que la bomba de vacío estaba encendida o apagada. No había controles digitales o automatizados como con los instrumentos de hoy. La reproducibilidad y la eficiencia a menudo dependían de la experiencia del técnico de laboratorio, e incluso el técnico más experto (¡como yo!) no podía competir con los instrumentos modernos. Eso no quiere decir que cualquiera que use rotavapores hoy en día carezca de habilidad y experiencia, es todo lo contrario. La precisión que ofrecen los equipos modernos ha llevado al máximo refinamiento del proceso de evaporación, lo que ha permitido grandes avances médicos y gastronómicos.

 

Hoy en día, existen sistemas de nivel de entrada dirigidos a la academia y para laboratorios más pequeños que buscan soluciones económicas, sistemas automatizados que pueden cargarse con accesorios y manejar una amplia gama de aplicaciones. Los sistemas modernos pueden ajustar las condiciones en tiempo real para mantener el entorno de evaporación óptimo, lo que garantiza la consistencia y la reproducibilidad. Tengo buenos recuerdos de cuando era estudiante y de mis primeros pasos como químico, y me sorprende lo lejos que hemos llegado. Espero que haya disfrutado de esta breve historia de la evolución de la evaporación y pueda encontrar la solución perfecta para su aplicación.