Manyetik Karıştırıcı

Bir manyetik karıştırıcı, bir sıvıya batırılmış bir karıştırma çubuğunun çok hızlı dönmesini sağlamak için dönen bir manyetik alan kullanan ve böylece onu karıştıran bir laboratuvar cihazıdır. Dönen alan ya dönen bir mıknatıs ya da sıvı ile kabın altına yerleştirilmiş bir dizi sabit elektromıknatıs tarafından oluşturulabilir. Motorlu karıştırıcılar ve karıştırma çubukları gibi diğer karıştırma biçimlerinin kullanım için uygun olmayabileceği kimya ve biyolojide kullanılır.

Tasarım

Manyetik karıştırıcı, karıştırma işlemini sağlayan sıvının içine yerleştirilmiş manyetik bir çubuktan oluşur. Karıştırma çubuğunun hareketi, sıvıyı içeren kabın altındaki karıştırıcı cihazdaki başka bir dönen mıknatıs veya elektromıknatıs grubu tarafından tahrik edilir. Karıştırma çubukları tipik olarak PTFE ile veya daha az sıklıkla camla kaplanır; kaplamaların kimyasal olarak inert olması, içinde bulundukları reaksiyon karışımını kirletmemesi veya bunlarla reaksiyona girmemesi amaçlanmıştır. PTFE uygun değilse, cam alternatif olarak uygun olabilir. Bir birincil amin içinde çözülmüş bir alkali metal kullanan metal indirgemelerini çözerken, PTFE bir dereceye kadar saldırıya uğrayabilir. Huş ağacı indirgemeleri (ortak bir çözünen metal indirgemesi) genellikle bir cam kap içinde gerçekleştirilir, bu da bir cam karıştırma çubuğunun da aynı şekilde uyumlu olacağını gösterir. Cam, ısıya, maruz kalma süresine ve konsantrasyona bağlı olarak güçlü alkali (kostik soda gibi) tarafından saldırıya uğrayabilir.

Manyetik karıştırıcılar çubuk şeklindedir ve genellikle sekizgen veya dairesel kesitlidir, ancak daha verimli karıştırma için çeşitli özel şekiller mevcuttur. Birçok karıştırma çubuğunun üzerinde döndükleri merkez etrafında bir pivot halkası vardır. En küçüğü sadece birkaç milimetre uzunluğunda ve en büyüğü birkaç santimetredir.

Laboratuvar sıcak plakaları genellikle hem karıştırma tertibatını hem de bir ısıtma elemanını birleştirerek ikili bir amaca hizmet eder. Bu tür ısıtma elemanlarının gücü birkaç yüz ila birkaç bin watt arasında değişebilir ve reaksiyon şişesinin aynı anda ısıtılmasına ve karıştırılmasına izin verir. Erişilebilir maksimum sıvı sıcaklığı, şişenin boyutuna, ısıtılacak çözelti miktarına, ısıtma elemanının gücüne ve sisteme sağlanan yalıtım miktarına bağlıdır.

Küçük boyutu nedeniyle, bir karıştırma çubuğu diğer karıştırma cihazlarına göre daha kolay temizlenir ve sterilize edilir. Reaksiyon kabını ve ürünü kirletebilecek yağlayıcılar gerektirmezler.

Bir karıştırma çubuğu alıcısı, karıştırma çubuklarını bir kaptan çıkarmak için kullanılabilen uzun bir çubuğun (ayrıca kimyasal olarak inert PTFE ile kaplanmış) ucundaki ayrı bir mıknatıstır.

Kullanımlar ve sınırlamalar

Manyetik karıştırıcılar genellikle kimya ve biyolojide kullanılır, burada karmaşık döner contalara ihtiyaç duymadan hermetik olarak kapalı kapları veya sistemleri karıştırmak için kullanılabilirler. Daha sessiz oldukları, daha verimli oldukları ve kırılacak veya aşınacak hareketli harici parçaları olmadığı için (basit çubuk mıknatısın kendisi dışında) dişli tahrikli motorlu karıştırıcılara göre tercih edilirler. Cam bir manyetik alanı önemli ölçüde etkilemediğinden, manyetik karıştırma çubukları kimyasal reaksiyonlar için yaygın olarak kullanılan cam kaplarda iyi çalışır. Çubuğun sınırlı boyutu, manyetik karıştırıcıların yalnızca 4 litre veya daha az olan nispeten küçük deneyler için kullanılabileceği anlamına gelir. Karıştırma çubukları ayrıca viskoz sıvılar veya kalın süspansiyonlarla uğraşmada zorluk çeker. Daha büyük hacimler veya daha viskoz sıvılar için, tipik olarak bir tür mekanik karıştırmaya (örneğin, bir üstten karıştırıcı) ihtiyaç duyulur. Sentetik kimyada, yerleşik bir sıcaklık kontrol mekanizması ve sıcaklık probu ile donatılmış bir kombine manyetik karıştırıcı/ısıtıcı, yaygın olarak bir ısıtma banyosu (genellikle yağ, kum veya düşük eriyen metal) veya soğutma banyosu (genellikle su, buz veya soğutucu olarak sıvı nitrojen veya kuru buz ile karıştırılmış organik bir sıvı), banyoya yerleştirilen reaksiyon kaplarının yaklaşık –120 ve 250 °C arasındaki sıcaklıklarda muhafaza edilmesini sağlar.