磁力搅拌器-原理,部件,类型,用途,示例

磁力搅拌器是一种实验室设备它利用旋转磁铁或固定电磁铁产生的旋转磁场,使浸没在液体中的搅拌棒旋转,从而快速搅拌或混合溶液。

电磁搅拌器
电磁搅拌器

1917年,犹他州的理查德·斯特林汉姆获得了第一台磁力搅拌器的专利。在大多数现代磁力搅拌器中,磁体是由电机旋转的。用于加热液体的耦合加热系统通常是磁力搅拌系统的一部分。小体积的低粘度通常可以用磁力搅拌器搅拌。玻璃或其他非金属烧杯必须与搅拌器一起使用,以避免与磁场的干扰。它是理想的搅拌在学术工作,商业,农业,卫生保健,家庭酿造等。

磁力搅拌器原理

磁力搅拌器的工作原理是相反电荷相吸,相同电荷相斥。搅拌速度可调,常用于搅拌各种粘度的溶剂。微电机驱动磁铁产生旋转磁场,使容器内的搅拌棒旋转,使完全混合的反应发生。配有温控系统,可根据实验要求对样品温度进行加热和调节,保证混合液体在保持所需温度的同时满足实验要求。

磁力搅拌器的零件

搅拌棒和热板搅拌器是磁力搅拌器的两个主要部分。静止的电磁铁,热板,一个温度控制旋钮,和一个速度控制旋钮是在热板搅拌器内发现的一些附加组件。

磁力搅拌器的零件
磁力搅拌器的零件

顶板/热板:不锈钢或陶瓷通常用于磁性搅拌器的盘。陶瓷:陶瓷顶部热板的白色表面使它们适合滴定和其他需要清晰颜色视觉的任务。它们还具有很高的耐化学性,使它们在处理可能溅到板表面的腐蚀性化学品时非常理想。不锈钢:不锈钢顶板提供了一个非常强大的耦合和搅拌作用,因为它不产生涡流(像铝)。

搅拌棒:术语“搅拌棒”或“旋转棒”指的是一个小小的、涂有特氟龙涂层的白色矩形磁铁。这些棒的唯一作用是搅拌溶液。它们与搅拌电机一起工作。搅拌棒放在一个充满液体的容器中,然后放在搅拌马达上。搅拌棒旋转,当搅拌马达打开时,液体被搅拌。容器形状和搅拌介质的粘度决定了搅拌棒的形状,搅拌棒可以是八角形、圆形等。搅拌棒的尺寸从毫米到几厘米不等。

固定磁铁:它位于搅拌仪器内,有助于产生磁场,并旋转浸没在液体中的磁针(搅拌棒),从而产生高速搅拌动作,足以使混合物均匀化。

调速旋钮:速度控制旋钮用于根据液体的密度或项目需要调节搅拌棒的转速(rpm)。

温度控制旋钮:磁性搅拌器有一个温度控制旋钮,它可以根据容器的大小、液体的粘度和体积来控制温度。

搅拌条检索器:这些磁铁永久嵌入聚四氟乙烯(teflon)棒。它有利于安全、容易地从玻璃烧瓶中的刺激性和腐蚀性液体样品中回收磁搅拌和旋转棒。但是,在磁力搅拌中使用较少。

磁力搅拌器的特性

容量:显然,很少用流水来搅拌。因此,设备的名义容量明显高于实际容量。在微型模型的3升容量中,至少可以容纳1升表面活性剂溶液和大约250毫升乳剂。

最高速度:速度是以每分钟转数(rpm)(每分钟转数)来衡量的。速度大约是每分钟1000转。每分钟转速可达2500转的强版本。

最高容许温度及湿度:当在潮湿的实验室、热带地区或计划混合高温材料时,个人应查看仪器的最大允许工作温度和湿度。

安装面尺寸:每个磁力搅拌器可以使用的烧杯的大小是由表面积决定的。

磁铁:有各种大小和形状的磁铁,包括基本的棒状和其他几何形状,如椭圆、圆盘等。烧杯的尺寸必须与搅拌棒的尺寸相匹配,一般比烧杯的直径小0.5-1.0 cm。毫无疑问,在使用不同的烧杯尺寸时,需要不同的磁棒。

磁力搅拌器操作程序

  1. 准备一个容器,里面已经有液体溶液了。
  2. 容器应放在热板上。
  3. 连接电源打开电炉。
  4. 通过按温度设置按钮,调节热板的温度。
  5. 将磁力搅拌棒放入装满溶液的容器中。
  6. 接下来,顺时针转动搅拌器磁调速按钮,即可改变磁搅拌器的转速。如果搅拌速度过高,逆时针旋转磁力搅拌器调节旋钮。
  7. 搅拌液体混合物,直到达到均匀。
  8. 完成后,将磁力搅拌器从液体溶液容器中取出。
  9. 断开电源,关闭电炉。
  10. 用热的手举起容器。

磁力搅拌器的类型

磁力搅拌器的大小、配置和应用的选择被用来对它们进行分类。磁力搅拌器的一些类型如下:

小型磁力搅拌器

实验室用磁力搅拌器结构紧凑,占地面积小。他们有电子控制,使用户能够精确地管理速度。它能承受实验室中的破坏性和腐蚀性物质。调速器管理搅拌器每分钟的旋转(rpm)。

带计时器的磁力搅拌器

由于有一个带计时器的磁力搅拌器,电机在一定时间后自动关闭。一个内置定时器将关闭搅拌器时,预先选择的持续时间已经过去。此外,速度会自动降低,重量也会自动移除。

重型磁力搅拌器

高混合能力包括与重型磁力搅拌器。它们也非常坚固,表现出良好的耐化学性。它们可能是实验室用于精确发现的理想仪器。大多数化学反应都需要加热的磁力搅拌器。

电池供电磁力搅拌器

它们可以在没有电的地方或其他受限制的环境中使用。它们大多用于孵化器,靠电池运行,并有橡胶脚提供稳定性。它们携带方便,重量轻。

气动涡轮磁力搅拌器

气动涡轮磁力搅拌器是混合液体至1升溶液的理想工具。一个低压空气供应驱动这个磁力搅拌器。这种磁力搅拌器的关键特点是,它消除了电源产生火花的危险。

磁力搅拌器的应用

  • 广泛用于化学实验室进行化学实验和混合两种或两种以上组分进行合成。
  • 用于制备微生物实验室培养微生物的培养基。
  • 在化学和生物实验中用于制备样品和进行分析。
  • 它被用来通过减少有机溶剂的消耗来实现从植物材料中提取效率的最大化。
  • 其他应用包括油分析,土壤悬浮,缓冲溶液制备,pH值测量等,它需要混合几种类型的液体,以实现均匀混合。

磁力搅拌器的优点

  • 它使在恒定温度下混合试剂成为可能。
  • 在密封的容器中,它可以防止剧烈的沸腾。
  • 响应速率和蒸发速率都得到了提高。
  • 蛋白质透析等长期的程序可以用它来完成。
  • 由于只需要在样品中放置一个可以快速清洗和消毒的小磁铁棒,所以没有污染的机会。
  • 与电子搅拌器相比,它们保证了优良的生产率和精度,而且安静和使用简单。
  • 搅拌棒可以混合多达一升的液体,并以不同的速度旋转。
  • 这些样品可能要混合好几个小时,甚至一整晚。
  • 缺少移动的外部部件导致没有破损和磨损。
  • 它体积小巧,占地面积小。

磁力搅拌器的局限性

  • 它对分散纳米颗粒无效。超声耦合磁搅拌用于纳米管的分散。
  • 粘性液体或厚悬浮物难以用磁力搅拌器处理。
  • 由于搅拌棒尺寸的限制,磁力搅拌器只适用于相对较小的实验(小于4升)。

预防措施

  • 为防止事故发生,仪表外壳需要正确接地。
  • 为避免运行时过度振动,中速运行可连续运行8小时,高速运行可连续运行4小时。
  • 为防止对仪器造成伤害,应保持仪器干燥、清洁,禁止溶液进入仪器内,不使用时应关闭电源。
  • 如果长时间不使用,请关闭电源并将物品放在干燥、通风的地方。
  • 搅拌加热时间不宜过长;偶尔使用可延长使用寿命。
  • 如果搅拌时搅拌器在跳动或不搅拌,减慢速度或关闭电源,以确认位置是否正确,烧杯底部是否平坦。

电磁搅拌器例子

BS系列热板磁力搅拌器(生物碱)

  • 搅拌和加热可以同时进行。
  • 搅拌加热功率无级可调。
  • 最高温度:380°C,最高转速:2000rpm
图:磁力搅拌器示例。图片来源:各公司网站。

迷你磁力搅拌器(Thomas Scientific)

  • 它便携、轻便,占地面积小,节省了重要的工作台空间。
  • 小型搅拌器的安静操作和最小的振动有助于降低实验室噪音的用户集中。
  • 理想的常规搅拌任务在实验室环境,一般研究,生命科学,工业,质量分析,和临床护理。

电磁搅拌器JBQ-XJ-MS236(生物计)

  • 它的使用是直接和实用的。
  • 旋钮操作,可变的混合速度,和均匀的混合支持可变的实验应用。
  • 内置的大容量锂电池提供了最低48小时的电池寿命,使其在许多行业的移动使用实用。

磁性实验室搅拌器Cimerac™Basic (Thermo Scientific)

  • 来自Thermo Scientific的基本Cimarec搅拌器是日常使用的理想选择,而且成本低。
  • 它可以以每分钟100到2500转的速度搅拌。
  • 为了精确调节速度,搅拌器包含了控制旋钮。重新设计的顶板设计减少了破碎的可能性。
  • 此外,溢洪道设计防止内部部件被溢出物损坏。
  • 直径1.3厘米的支撑杆可以安装在其内置的环架支架中。

磁力实验室搅拌器MST (VELP scientific)

  • 结实,小巧,用途广泛
  • 具有无刷电机
  • 技术聚合物确保了良好的耐化学性。
  • 可接受最多5升的烧瓶
  • 考虑到最长的使用寿命,并有三年保修期支持
  • 适用于微量滴定,BOD,微生物学和生物化学;即使连续使用数小时,它仍然保持凉爽。

参考文献

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