Jak funguje magnetická míchací deska?

Sep 07, 2024

Zanechat vzkaz

Pokud jste někdy vstoupili do chemické laboratoře nebo sledovali video z vědeckého experimentu, pravděpodobně jste narazili na fascinující zařízení: magnetickou míchací desku. Toto všestranné zařízení je základem v laboratořích po celém světě a kombinuje možnosti ohřevu a míchání v jedné kompaktní jednotce. Ale napadlo vás někdy, jak to funguje? Nebo ještě lépe, uvažovali jste o vytvoření vlastníhoMagnetické míchadlo pro vlastní potřebu? V tomto článku se ponoříme do vnitřního fungování tohoto základního laboratorního nástroje a prozkoumáme možnost, jak si jej vytvořit sami.

chemical lab equipment

Magie za magnetickým mícháním

VCG41N836244456

Magnetická míchací plotýnka je flexibilní kus laboratorního hardwaru, který zahrnuje funkce ohřevu a míchání do jedné jednotky, což je základem pro některé logické a moderní aplikace. Gadget funguje prostřednictvím dvou hlavních komponent: DIY Hot Plate Magnetic Stirr

Magnetické míchání:

Jádrem horké desky magnetického míchadla je magnetický míchací systém. To zahrnuje otočné magnetické pole vytvářené motorem poháněnou magnetickou nebo elektromagnetickou částí umístěnou pod vnější vrstvou topné desky. Na horní straně desky je malá magnetická míchací tyčinka, často zakrytá proti syntetickým reakcím, umístěná uvnitř tekutiny, která se má míchat.

 

Magnetická míchací tyč, obvykle kulatá a dutá nebo tvarovaná jako kobliha, je v souladu s otáčejícím se magnetickým polem. Jak se pole otáčí, otáčí se také mix bar. Tento čep vytváří v tekutině vír nebo prudký proud, který ji skutečně promíchá. Rychlost míchání lze zpravidla aklimatizovat, aby se řídila síla míchání.

VCG41N1212332890
VCG41N1830140748

Topení:

Do varné desky je koordinovaná ohřívací složka, kterou může být elektrický curl nebo kameninový radiátor implantovaný uvnitř nebo pod vnější vrstvou desky. Ohřívací složka je omezena vnitřním regulátorem nebo počítačovým regulátorem teploty, což umožňuje přesné vedení teploty. Při aktivaci ohřívací složky ohřívá povrch desky, čímž se ohřívá tekutina nad ní. To bere v úvahu řízené ohřívání tekutiny během jejího míchání.

Kombinace těchto dvou předností – magnetického míchání a zahřívání – poskytuje hladkou a účinnou metodu pro řízení vyšetřování nebo cyklů, které vyžadují míchání i zahřívání. Tím, že se obejde požadavek na mechanické mísící díly, magnetická míchací plotýnka snižuje hazard se znečištěním a zlepšuje podporu. Nespornou výhodou je kontrolovaná, čistá a účinná strategie pro míchání a ohřívání tekutin, která je naléhavá pro přesné a reprodukovatelné výsledky v prostředí výzkumného zařízení.

VCG41N1408826472

Topné těleso: Přivádění tepla

Zatímco mechanismus míchání je fascinující, část „horká plotna“ magnetického míchadla pro vlastní potřebu je stejně důležitá. Topné těleso obvykle funguje takto:

 
 

Odporové zahřívání:

Většina plotýnek používá odporové topné těleso, podobné tomu, které najdete v elektrickém sporáku. Když elektrický proud prochází tímto prvkem, vytváří teplo.

 
 
 

Ovládání teploty:

Pokročilé modely obsahují teplotní senzory a zpětnovazební mechanismy pro udržení přesných teplot.

 
 
 

Rozvod tepla:

Horní deska, obvykle vyrobená z keramiky nebo hliníku, pomáhá rovnoměrně rozvádět teplo po povrchu.

 

Kombinace možností míchání a ohřevu činí z topné desky magnetického míchadla nepostradatelný nástroj pro různé laboratorní postupy, od jednoduchého míchání až po složité chemické reakce vyžadující přesnou kontrolu teploty.

Magnetické míchadlo na horké desce: Zábavný a vzdělávací projekt

Pro kutilské nadšence a nadějné vědce může být vytvoření vlastního magnetického míchadla pro horké desky vzrušujícím a vzdělávacím projektem. I když to nemusí odpovídat přesnosti profesionálního vybavení, verze pro kutily může být stále funkční pro základní úkoly míchání a ohřevu. Zde je obecný přehled toho, jak byste mohli k tomuto projektu přistupovat:

Míchací mechanismus:

Použijte malý stejnosměrný motor (jako u starých počítačových ventilátorů) jako základ pro vaše míchadlo.

Na hřídel motoru připevněte silný magnet.

Vytvořte kryt pro motor a zajistěte jeho dobré větrání, aby se zabránilo přehřátí.

Topné těleso:

Jednoduchý odporový topný článek, jako jsou ty, které se používají v malých spotřebičích, může fungovat.

Zajistěte správnou izolaci a rozvod tepla kovovou nebo keramickou deskou.

Zahrnout základní okruh regulace teploty pro bezpečnost a funkčnost.

Řídicí systém:

K ovládání rychlosti míchání použijte potenciometr.

Implementujte jednoduchý vypínač on/off pro topné těleso.

U pokročilejších sestav zvažte použití mikrokontroléru pro přesné řízení teploty a rychlosti.

Bezpečnostní aspekty:

Zajistěte správnou elektrickou izolaci v celém zařízení.

Implementujte ochranu proti přehřátí pro motor i topné těleso.

Na jakékoli části, které mohou přijít do kontaktu s topnou plochou, používejte tepelně odolné materiály.

Pamatujte, že i když může být stavba magnetického míchadla pro vlastní výrobu horké plotýnky obohacující zkušeností, je důležité upřednostnit bezpečnost a porozumět omezením domácího vybavení. Pro přesnou vědeckou práci se vždy doporučuje profesionální vybavení.

Ať už používáte komerční magnetickou míchací plotýnku nebo se pouštíte do DIY projektu, pochopení toho, jak tato zařízení fungují, může prohloubit vaše ocenění pro nástroje, které podporují vědecké objevy. Od jednoduchých míchacích úkolů až po složité chemické reakce, magnetická míchací varná deska je i nadále základním kamenem laboratorní práce po celém světě.

 

Pokud máte zájem prozkoumat vysoce kvalitní laboratorní vybavení, včetně DIY magnetického míchadla s horkou plotnou, ACHIEVE CHEM nabízí řadu spolehlivých a certifikovaných produktů. S více než desetiletými zkušenostmi a mnoha certifikacemi se ACHIEVE CHEM zavázala poskytovat špičkové laboratorní vybavení. Pro více informací nebo pro projednání vašich potřeb laboratorního vybavení se neváhejte obrátit na jejich tým na adresesales@achievechem.com.

Reference

Lide, DR (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86. vydání). Boca Raton (FL): CRC Press.

Skoog, DA, West, DM, Holler, FJ, & Crouch, SR (2013). Základy analytické chemie (9. vydání). Cengage Learning.

Harris, DC (2010). Kvantitativní chemická analýza (8. vydání). WH Freeman a společnost.

Whitesides, GM (2018). Znovuobjevování chemie. Angewandte Chemie International Edition, 57(16), 4258-4273.

Americká chemická společnost. (2021). Směrnice ACS pro bezpečnost chemických laboratoří na středních školách.

Odeslat dotaz