 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
 Штанга для перемешивания раствора на комбинированной плите с магнитной мешалкой; левая ручка контролирует скорость перемешивания, а правая ручка контролирует нагрев | |
| Другие имена | Магнитный смеситель |
|---|---|
| Использует | Смешивание жидкостей |
| Изобретатель | Артур Розингер |
| Похожие материалы | Вихревой смеситель , статический смеситель |
Магнитная мешалка или магнитная мешалка является лабораторным устройством , которое использует вращающееся магнитное поле , чтобы вызвать мешалку (или блоху ) , погруженную в жидкости , чтобы спина очень быстро, таким образом , его перемешивание. Вращающееся поле может создаваться либо вращающимся магнитом, либо набором стационарных электромагнитов, размещенных под сосудом с жидкостью. Он используется в химии и биологии, где другие формы перемешивания, такие как моторизованные мешалки и стержни для перемешивания, могут оказаться непригодными для использования.
Дизайн [ править ]
Магнитная мешалка состоит из магнитного стержня, помещенного в жидкость, который обеспечивает перемешивание. Движение стержня мешалки приводится в действие другим вращающимся магнитом или сборкой электромагнитов в устройстве мешалки, находящемся под сосудом, содержащим жидкость. [1] Мешалки обычно покрыты ПТФЭ или, реже, стеклом; покрытия должны быть химически инертными , не загрязняющими и не вступающими в реакцию с реакционной смесью, в которой они находятся. [1] Стекло может быть приемлемой альтернативой, если ПТФЭ не подходит. При растворении восстановленных металлов, в которых используется щелочной металл, растворенный в первичном амине, ПТФЭ может до некоторой степени подвергаться воздействию. [2] [3]Восстановление березы (обычное восстановление растворения металла) часто проводят в стеклянном сосуде, что указывает на то, что стеклянная мешалка также может быть совместима. Стекло может подвергаться воздействию сильной щелочи (например, щелочи) в зависимости от тепла, времени воздействия и концентрации. [4]
Магнитные мешалки имеют форму стержня и обычно восьмиугольное или круглое поперечное сечение, хотя существуют различные специальные формы для более эффективного перемешивания. У многих мешалок вокруг центра есть поворотное кольцо, вокруг которого они вращаются. Самые маленькие из них имеют длину всего несколько миллиметров, а самые большие - несколько сантиметров.
Лабораторные горячие плиты часто служат двойной цели, так как включают в себя перемешивающий узел и нагревательный элемент . Такие нагревательные элементы могут иметь мощность от нескольких сотен до нескольких тысяч ватт и позволяют одновременно нагревать и перемешивать реакционную колбу. Максимально достижимая температура жидкости зависит от размера колбы, количества нагреваемого раствора, мощности нагревательного элемента и количества изоляции, обеспечиваемой системе.
Из-за своего небольшого размера стержень для перемешивания легче чистить и стерилизовать, чем другие устройства для перемешивания. Для них не требуются смазочные материалы, которые могут загрязнить реакционный сосуд и продукт.
Устройство для извлечения стержня мешалки представляет собой отдельный магнит на конце длинной палки (также покрытой химически инертным ПТФЭ), который можно использовать для извлечения стержней мешалки из сосуда. [1]
История [ править ]
Первый патент на магнитный смеситель - US 1 242 493, выданный 9 октября 1917 г. Ричарду Х. Стрингхему из Баунтифул, штат Юта, США. В смесителе мистера Стрингема для вращения мешалки использовались стационарные электромагниты в основании, а не вращающийся постоянный магнит. [ необходима цитата ]
Артур Розинджер из Ньюарка, штат Нью-Джерси, США получил патент США 2350534 под названием «Магнитная мешалка» 6 июня 1944 г., подав заявку, таким образом, 5 октября 1942 г. [5] Патент г-на Розингера включает описание стержневого магнита с покрытием, помещенного в стержневой магнит. сосуд, который приводится в движение вращающимся магнитом в основании под сосудом. Г-н Розингер также объясняет в своем патенте, что покрытие магнита пластиком или покрытие его стеклом или фарфором делает его химически инертным.
Барный магнит с пластиковым покрытием был независимо изобретен в конце 1940-х годов Эдвардом Маклафлином из экспериментального центра торпеды (TEE), Гринок , Шотландия , который назвал его `` блохой '' из-за того, как он прыгает, если вращающийся магнит приводится в движение. слишком быстро. [ необходима цитата ]
Первая многоточечная магнитная мешалка была разработана и запатентована Сальвадора Бонет СБС Общества в 1977 г. [ править ] Он также ввел практику отмечая деноминации мощности перемешивания в «литрах воды», которая является рынком сегодня стандарта.
Использование и ограничения [ править ]
Магнитные мешалки часто используются в химии и биологии , где их можно использовать для перемешивания герметично закрытых сосудов или систем без необходимости использования сложных вращающихся уплотнений. Они предпочтительнее мешалок с моторным приводом, потому что они тише, более эффективны и не имеют движущихся внешних частей, которые могут сломаться или изнашиваться (кроме самого простого стержневого магнита). Магнитные мешалки хорошо работают в стеклянных сосудах, обычно используемых для химических реакций, поскольку стекло не оказывает заметного влияния на магнитное поле . Ограниченный размер стержня означает, что магнитные мешалки можно использовать только для относительно небольших экспериментов, объемом 4 литра или меньше. Мешалки также испытывают трудности с вязкимижидкости или густые суспензии. Для больших объемов или более вязких жидкостей обычно требуется какое-либо механическое перемешивание (например, верхняя мешалка). В синтетической химии комбинированная магнитная мешалка / нагреватель, оснащенная встроенным механизмом контроля температуры и температурным датчиком, обычно используется с нагревательной ванной (обычно масло, песок или легкоплавкий металл) или охлаждающей ванной (обычно водяной, лед или органическая жидкость, смешанная с жидким азотом или сухим льдом в качестве хладагента), что позволяет поддерживать в реакционных сосудах, помещенных в ванну, температуру приблизительно от –120 до 250 ° C.
См. Также [ править ]
- Шейкер (лабораторный)
- Стержень мешалки
- Статический смеситель
Ссылки [ править ]
- ^ a b c "Брусочки для перемешивания" . Университет Колорадо в Боулдере. Архивировано из оригинала 7 июня 2014 года . Проверено 16 февраля 2013 года .
- ^ Del Campo FJ, Нойдек A, Compton RG, Marken F, Bull SD, Davies SG (июль 2001). «Низкотемпературные соноэлектрохимические процессы: Часть 2: Генерация сольватированных электронов и процессы восстановления по Березе в условиях высокого массопереноса в жидком аммиаке». Журнал электроаналитической химии . 507 (1): 144–151. DOI : 10.1016 / S0022-0728 (01) 00368-0 .
- ↑ de Los Reyes CA, Smith McWilliams AD, Hernández K, Walz-Mitra KL, Ergülen S, Pasquali M, Martí AA (март 2019 г.). «Неблагоприятное влияние стержней перемешивания из ПТФЭ на ковалентную функционализацию нанотрубок из нитрида бора и углерода с использованием условий восстановления Биллапса-Берча» . САУ Омега . 4 (3): 5098–5106. DOI : 10.1021 / acsomega.8b03677 . PMC 6648908 . PMID 31459687 .
- ^ Girolami GS, Thomas B, Rauchfuss TB, Angelici RJ (1 августа 1999). Синтез и техника в неорганической химии: лабораторное руководство (3-е изд.). Книги университетских наук. п. 87. ISBN 978-0-935702-48-4. Проверено 23 апреля 2013 года .
- ^ США 2350534 , Rosinger A, "Магнитная мешалка", опубликованная 6 июня 1944
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме магнитных мешалок . |
- Короткое видео о самодельной мешалке. Лицензия Creative Commons Attribution (разрешено повторное использование).
