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SIBATA柴田科學小型旋轉蒸發儀SRE-M3技術文獻
更新時間：2026-02-04
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SIBATA柴田科學小型旋轉蒸發儀SRE-M3技術文獻
摘要
本文對日本柴田科學株式會社（SIBATA SCIENTIFIC）研制的小型旋轉蒸發儀SRE-M3進行了全面的技術解析。該儀器采用經典的旋轉成膜、減壓蒸餾與恒溫加熱相結合的工作原理，專為微量至小規模樣品的溫和、高效濃縮與溶劑回收而設計。其核心特點在于緊湊的模塊化結構、穩定的直流無刷電機驅動以及無需潤滑的SPC接頭密封系統，實現了在20-250 rpm寬轉速范圍內的平穩運行，并保證了高達3.5 hPa的系統真空度。SRE-M3以其操作簡便、維護需求低及良好的兼容性，廣泛應用于教學演示、化學合成后處理、生物樣品制備及常規分析濃縮等領域，是處理50-300 mL樣品量的理想工具。
1. 引言
旋轉蒸發儀是現代化學、生物、制藥及食品科學實驗室中用于溶液濃縮、溶劑分離與回收的基礎設備。其通過降低體系壓力、配合加熱與旋轉，實現溶劑的快速、溫和蒸發，尤其適用于熱敏性物質的處理。
柴田科學作為擁有百年歷史的精密儀器制造商，其旋轉蒸發儀系列以高工藝穩定性、安全性和廣泛的適用性著稱。SRE-M3型號是該產品矩陣中的緊湊型代表，定位為滿足微量至小量樣品（50-300 mL）的日常處理需求，特別適合于空間有限的實驗臺面、教學實驗室以及對處理通量要求不高的研發場景。
本文獻旨在詳細闡述SRE-M3型旋轉蒸發儀的技術原理、設計特點、規格參數及典型應用，為用戶提供完整的技術參考。
2. 儀器工作原理與系統構成
2.1 基本工作原理
SRE-M3遵循標準旋轉蒸發儀的工作原理，核心過程是旋轉成膜、減壓蒸發與冷凝回收的三者協同。
旋轉成膜：樣品置于旋轉燒瓶中，燒瓶在電機驅動下以恒定速度旋轉。離心力使溶液在瓶內壁形成一層大面積、持續更新的薄膜，從而極大地增加了蒸發表面積，加速蒸發過程。
減壓蒸發：系統通過真空泵抽真空，顯著降低體系內溶劑的沸點，使得溶劑能夠在遠低于常壓沸點的溫度下劇烈氣化。這避免了目標產物因長時間高溫而分解或變性，實現了溫和蒸發。
冷凝回收：蒸發產生的溶劑蒸氣經由V型雙重蛇管式冷凝器，被循環冷卻介質（通常為水或乙二醇溶液）迅速冷凝為液體，滴落并收集于接收燒瓶中，完成與高沸點組分的分離。
2.2 系統模塊化構成
SRE-M3采用模塊化、無玻璃框架的設計理念，其主要由以下部分構成：
驅動單元：包含直流無刷電機和控制電路，是整個系統的動力與核心。
蒸發與冷凝玻璃組件：包括標準300 mL茄形旋轉燒瓶、0.114 m2冷卻面積的雙重蛇管冷凝器以及250 mL圓底接收燒瓶。所有玻璃部件均采用高硼硅玻璃（如JR-1）制造，具有良好的熱穩定性和化學惰性。
支架系統：用于支撐和固定驅動單元與玻璃組件。
外置加熱浴（需另購）：儀器標準配置中不包含加熱水浴。用戶可根據實驗所需的溫度范圍，靈活選配柴田科學或其他品牌的各類恒溫水浴或油浴槽，兼容性強。
3. 核心設計特點與技術規格
3.1 核心設計特點
穩定的驅動系統：采用15W直流無刷電機，即使在低至20 rpm的轉速下也能提供平穩、無脈動的旋轉扭矩，確保液膜均勻，這對于處理易揮發或易發泡樣品至關重要。
免維護的密封設計：旋轉軸與玻璃組件的關鍵連接處采用特殊的SPC（透明）接頭。這種設計無需像傳統密封方式那樣定期涂抹真空脂或潤滑油，既簡化了操作，也避免了樣品被污染的風險，降低了日常維護工作量。
緊湊的結構與高真空性能：儀器設計小巧，整機尺寸為410 mm (寬) × 320 mm (深) × 650 mm (高)，重量約6.5 kg（含支架）。盡管體積緊湊，但其采用油封式真空密封，可維持系統真空度達3.5 hPa，足以滿足大多數常見溶劑的快速蒸發需求。
3.2 詳細技術規格
下表匯總了SRE-M3型旋轉蒸發儀的主要技術參數：
| 項目 | 規格參數 | 備注 |
|---|---|---|
| 型號 | SRE-M3 | 緊湊型 |
| 處理容量（旋轉瓶） | 50 – 300 mL | 標準配置300 mL茄形瓶(ISO, SPC29接口) |
| 接收瓶容量 | 250 mL | 標準配置圓底燒瓶(ISO, S35接口) |
| 轉速范圍 | 20 – 250 rpm | 連續可調，直流無刷電機驅動 |
| 電機功率 | 15 W | 直流無刷電機 |
| 冷凝器 | 雙重蛇管式 | 冷卻面積：0.114 m2；軟管接口：GL-14 (φ10 mm) |
| 系統真空度 | ≤ 3.5 hPa | 油封式真空密封 |
| 電源要求 | AC 100V, 50/60Hz, ~1.5A, 約150W | |
| 整機尺寸 (寬×深×高) | 約410 × 320 × 650 mm | 含支架 |
| 驅動單元尺寸 | 約130 × 150 × 150 mm | |
| 整機重量 | 約6.5 kg | 含支架 |
| 驅動單元重量 | 約2.5 kg | |
| 使用環境溫度 | 5 – 35 °C | |
| 標配材質 | 鋁、不銹鋼、高硼硅玻璃、鐵等 |
4. 應用領域
憑借其小量、高效、溫和的處理特性，SRE-M3適用于多個領域：
教學與基礎科研：體積小巧，操作直觀，非常適合高等院校和職業學校的化學、生物相關課程進行實驗教學和基礎演示。
有機合成與藥物化學：用于毫克至克級合成反應的后處理，快速濃縮反應液或萃取液，純化中間體及最終產物。
生物技術與食品科學：溫和濃縮蛋白質溶液、酶制劑、天然產物提取液（如植物提取物、香精香料），避免活性成分失活。
分析測試前處理：在環境檢測、食品分析等領域，用于濃縮痕量污染物樣品，提高檢測靈敏度。
5. 操作與安全注意事項
雖然SRE-M3設計簡潔，但遵循規范操作對確保實驗成功、人員安全及儀器壽命至關重要。
安裝與準備：將儀器穩固放置。連接真空泵（需另購）和冷卻水循環器（需另購）。確保所有玻璃接口對齊并適度緊固，避免應力過載。加熱水浴需用戶另行配置并獨立操作。
加料：樣品體積不宜超過旋轉燒瓶容量的一半。可通過系統真空負壓吸入樣品。
啟動順序：通常為先啟動冷卻系統，然后啟動真空泵并調節至合適真空度，最后設置旋轉速度并開始加熱水浴。結束時應先停止加熱和旋轉，解除真空，最后關閉冷卻。
安全要點：
嚴禁干燒：任何情況下，加熱浴槽內必須有足夠的傳熱介質（水或油）后才能通電加熱。
真空安全：實驗結束或中斷時，務必先通大氣釋放系統真空，防止真空泵內工作液倒吸。
防止玻璃破損：輕拿輕放玻璃部件，確保旋轉瓶在升降過程中不受阻礙。
6. 結論
SIBATA柴田科學SRE-M3小型旋轉蒸發儀是一款設計精良、專注于小規模樣品處理的經典實驗室工具。它通過直流無刷電機穩定驅動和創新的SPC免潤滑密封兩大核心技術，在緊湊的機身內實現了可靠的蒸發性能與極低的維護需求。其模塊化設計，特別是與外部加熱浴的靈活搭配，為用戶提供了高度的配置自由度。
該儀器契合了教學實驗室、合成實驗室以及常規分析實驗室中對小量樣品進行高效、溫和濃縮的日常需求，以其出色的性價比、操作簡便性和柴田品牌固有的耐用性，成為這些應用場景下的理想選擇。
