磁力攪拌器
磁力攪拌器是用于液體混合的實驗室儀器,主要用于攪拌或同時加熱攪拌低粘稠度的液體或固液混合物。磁力攪拌器基本原理是利用磁場的同性相斥、異性相吸的原理,使用磁場推動放置在容器中帶磁性的攪拌子進行圓周運轉,從而達到攪拌液體的目的。磁力攪拌器配合加熱溫度控制系統,可以根據具體的實驗要求加熱并控制樣本溫度,維持實驗條件所需的溫度條件,保證液體混合達到實驗需求。
在實驗室中,常常需要在攪動待側溶液的情況下進行分析操作。如pH值測定、電位滴定以及電位法測定各種離子等,這些都是在磁力攪拌器上進行的。可以說,磁力攪拌器是廣泛應用于大中院校、環保、科研、衛生、防疫、石油、冶金、醫療等單位的必備工具。
攪拌器是有機化學實驗必不可少的儀器之一,它可使反應混合物混合得更加均勻,反應體系的溫度更加均勻,從而有利于化學反應的進行特別是非均相反應。
攪拌器的攪拌方法
攪拌的方法有三種:人工攪拌、磁力攪拌、機械攪拌。
人工攪拌
一般借助于玻棒就可以進行,磁力攪拌是利用磁力攪拌器,機械攪拌則是利用機械攪拌器。磁力攪拌器 由于磁力攪拌器容易安裝,因此,它可以用來進行連續攪拌尤其當反應量比較少或在反應是在密閉條件下進行,磁力攪拌器的使用更為方便。但缺點是對于一些粘稠液或是有大量固體參加或生成的反應,磁力攪拌器無法順利使用,這時就應選用機械攪拌器作為攪拌動力。
機械攪拌
機械攪拌器主要包括三部分:電動機、攪拌棒和攪拌密封裝置。電動機是動力部分,固定在支架上,由調速器調節其轉動快慢。攪拌棒與電動機相連,當接通電源后,電動機就帶動攪拌棒轉動而進行攪拌,攪拌密封裝置是攪拌棒與反應器連接的裝置,它可以使反應在密封體系中進行。攪拌的效率在很大程度上取決于攪拌棒的結構,介紹的老式攪拌棒是用粗玻璃棒制成的。根據反應器的大小、形狀、瓶口的大小及反應條件的要求,選擇較為合適的攪拌棒。
磁力攪拌
磁力攪拌器是利用磁場的轉動來帶動磁子的轉動。磁子是在一小塊金屬用一層惰性材料(如聚四氟乙烯等)包裹著的,也可以自制:用一截鐵鉛絲放入細玻管或塑料管中,兩端封口。磁子的大小大約有10mm、20mm、30mm長,還有更長的磁子,磁子的形狀有圓柱形、橢圓形和圓形等,可以根據實驗的規模來選用。
磁力攪拌器通常適用于食品、生物制藥等領域。隨著生物制藥對攪拌器軸封的無菌性和風險控制提出了更高要求,工業用下磁力攪拌器在20世紀80年代在瑞典應運而生。下磁力攪拌器成為市場的主流,并繼續朝著簡潔、大扭矩、大剪切力或者極低剪切力、軸承材質安全、易于在線清洗、在線滅菌的方向發展。例如生物反應器專用的下磁力攪拌器、高剪切力均質用下磁力攪拌器等。是否能夠證明攪拌器可以在線清洗和在線滅菌、軸承材質安全等成為生物制藥攪拌器選型前的金標準。
常用磁力攪拌器的分類
磁力攪拌器的型號很多。除攪拌和加熱功能外,還附加有控溫、定時等功能。因此往往按磁力攪拌器的附加功能來分類,主要類型有磁力攪拌器、磁力加熱攪拌器、恒溫加熱攪拌器、數顯控溫磁力攪拌器、磁力恒溫定時攪拌器、雙向磁力加熱攪拌器、板式強磁力攪拌器等。
恒溫加熱磁力攪拌器
1.大功串、強磁力、交流電機、電子調速。
2.全封閉式加熱盤.通免加熱絲氧化;升沮快、耐用性強。
3.加熱功率,無級可調,與觸點水銀溫度計配合,可控溫。
4.可與多功能型微電腦數顯溫度值的控溫儀配合使用。可任意設定所需溫度值.并可自控恒溫。
數顯控溫磁力攪拌器
1.數字顯示,直觀,便于操作。
2.設定溫度后可自動控溫恒溫。
3.磁力攪拌動力強勁。
板式強磁力攪拌器
1.平板加熱,受熱均勻。
2.可接觸點水銀溫度計,實現自動控溫。
3.可雙向旋轉、攪拌。
4.設有多頭互連。并分別可以獨立加熱攪拌。
應用領域
磁力攪拌器的常規應用
磁力攪拌器是用于液體混合的實驗室儀器,主要用于攪拌或同時加熱攪拌低粘稠度的液體或固液混合物。其基本原理是利用磁場的同性相斥、異性相吸的原理,使用磁場推動放置在容器中帶磁性的攪拌子進行圓周運轉,從而達到攪拌液體的目的。配合加熱溫度控制系統,可以根據具體的實驗要求加熱并控制樣本溫度,維持實驗條件所需的溫度條件,保證液體混合達到實驗需求。
攪拌器是使液體、氣體介質強迫對流并均勻混合的設備,廣泛應用在化工、食品、染料、化妝品、制藥行業中。發展到現在,攪拌器的應用越來越多樣化、專業化,并且一步步不斷完善。
攪拌器的類型、尺寸及轉速,對攪拌功率在總體流動和湍流脈動之間的分配都有影響。一般說來,渦輪式攪拌器的功率分配對湍流脈動有利,而旋槳式攪拌器對總體流動有利。對于同一類型的攪拌器來說,在功率消耗相同的條件下,大直徑、低轉速的攪拌器,功率主要消耗于總體流動,有利于宏觀混合。小直徑、高轉速的攪拌器,功率主要消耗于湍流脈動,有利于微觀混合。
磁力攪拌器在制藥設備中的應用
由于生物制藥對攪拌器軸封的無菌性和風險控制提出了更高要求,工業用下磁力攪拌器在20世紀80年代在瑞典應運而生。現在,下磁力攪拌器成為市場的主流,并繼續朝著簡潔、大扭矩、大剪切力或者極低剪切力、軸承材質安全、易于在線清洗、在線滅菌的方向發展。例如生物反應器專用的下磁力攪拌器、高剪切力均質用下磁力攪拌器等。是否能夠證明攪拌器可以在線清洗和在線滅菌、軸承材質安全等成為生物制藥攪拌器選型前的金標準。
臺式磁力攪拌器的工作原理就是利用磁性物質同性相斥的特性,通過不斷變換基座的兩端的極性來推動磁性攪拌棒轉動;缺點是能量轉化效率低,只適合小體積液體攪拌。
而工業用磁力攪拌器的工作原理是:由內外兩個磁鋼,中間有隔離套隔開,靠電機驅動后內外磁鋼產生磁耦合達到傳動的目的。應用在泵類Z多,磁力泵可以達到完全無泄漏、并且能量轉化Zgao效。和下磁力攪拌器對應的是上磁力攪拌器,由于仍然沒有完全去除軸封帶來的風險,應用領域很局限。
總結
由于攪拌是一門實驗科學,攪拌器的放大是與工藝過程有關的復雜問題,至今只能通過逐級經驗放大,根據取得的放大依據,外推至工業規模。目前下磁力攪拌器的放大主要依靠制造企業的以常見緩沖液為主要模式溶液的模擬試驗、并在此基礎上做的定型和放大,所有定制型都是在標準型號基礎上的改進,例如材料定制、功率定制、槳葉形狀定制等等。正確選型、選擇合適的攪拌器成為擺在使用者面前的一道必須解決的問題。
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