磁力搅拌器(英语:magnetic stirrer或称magnetic mixer)是一种通过快速旋转的搅拌子来搅拌液体的实验室设备。在其塑料面板下有旋转的磁铁来使搅拌子旋转,从而实现搅拌溶液。因为绝大部分化学反应可以发生在玻璃烧杯中,而玻璃等材料不会屏蔽磁场,所以搅拌子在玻璃烧杯中可以正常工作。同时,由于搅拌子大小的限制(搅拌子有多种型号与尺寸),磁力搅拌器只能适用于相对比较小的实验(溶液体积小于约4公升)。但在应付大体积溶液和粘性液体方面,磁力搅拌器表现不佳,需要使用机械搅拌器。 磁力搅拌器经常被用于化学生物实验,使用频率超过传统的机械式搅拌器,因为磁力搅拌器更安静和高效,并且没有暴露在外界的传动部件,所以不易损坏。而且相对于其它搅拌设备,搅拌子也更容易清理与消毒灭菌。磁力搅拌器不需要润滑油,所以在搅拌过程中不会污染反应溶液,并且甚至可以在完全的密闭的容器中使用,而不需要为搅拌器转轴在容器上开口。

磁力搅拌器
搅拌子在搅拌溶液,该磁力搅拌器具有磁力搅拌功能和加热功能,左边的把手控制搅拌速率,右边的把手控制加热。
使用液体搅拌
发明者Arthur Rosinger
相关事物搅拌机
搅拌子

因为磁力搅拌器可以大幅节省人力、且降低明火的使用率而相对提高实验室的安全性,应使用高效能的电热线(利用焦耳热功定理),则同时也节省了不少不必要的资源浪费,是相当经济、环保且安全的装置。

结构

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由一个包裹著耐热陶瓷电热线铺在一层耐火绵上,中心为空心,空洞中有一个或一组装置在马达上的磁石。这个磁石的作用就是再带动投入容器中的铁氟龙磁石搅拌子在容器中旋转。这些结构会被一块铝板、铁板、陶瓷板所覆盖著。有一只旋钮用于调节磁石转速、有一只旋钮用于调节加热板温度。结构因不同厂商设计而有所异同。

使用

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可单独使用搅拌功能或加热功能。使用加热功能时,先将欲加热之物体置于加热板上才开启加热钮至欲加热之温度(若直接将物体放置于热的加热板上,物体恐会因温差而爆裂)。使用搅拌功能时,将磁石搅拌子先投入容器内,再放置于板子上,开始调节转速至理想速度即可(确定不会因液面的上升而使液体溢出)。

注意事项

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不得在加热板尚热时对其板面冲大量水来降温,此举恐致板面极速收缩(尤指陶瓷板面),有很大的机会会使板面产生裂纹或爆裂。

历史

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不同尺寸的搅拌子

磁力搅拌器由新泽西纽瓦克的一个名叫亚瑟·罗星格(Arthur Rosinger)的人发明,并于1944年6月6日注册专利(美国专利号 2,350,534)。其专利内容包括,使用玻璃包覆的铁芯作为搅拌子,并在容器下方使用旋转的磁铁来驱动搅拌子的内容。其专利中强调使用玻璃包覆的铁芯,因为这样可以保证搅拌子的化学惰性。[1] 而塑料包覆的搅拌子在1940年代后期由一个名叫艾华德·麦克拉夫林的苏格兰人独立于亚瑟发明。

一个更早的磁力搅拌器专利是专利号为US 1,242,493的发明,注册于1917年10月9日,但专利中不是使用永磁铁驱动搅拌子,而是使用电磁铁驱动搅拌器。

第一台多点式磁力搅拌器是由1977年SBS公司的Salvador Bone发明的。

磁力搅拌器的加热部分大多功率为120W~500W之间,部分型号的功率会更大。而溶液能达到的最高温度是由磁力搅拌器的最大加热功率、容器尺寸和溶液的量共同决定的。

磁搅拌子

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四个磁搅拌子和一把尺

磁搅拌子是放入液体中的磁铁,磁搅拌子是由磁力搅拌器中转动的磁铁驱动。磁搅拌子大多是由聚四氟乙烯包覆的,还有少量是有玻璃包覆,这可以使磁搅拌子具有化学钝性,不易于溶液产生反应。

常见的磁搅拌子形状主要是八面体和类似胶囊状的(如图),但这两种最常见的磁搅拌子形状却不是搅拌效率最高的形状。绝大多数磁搅拌子中部存在环形脊状突起(如图中所示),这个环状脊被称为补偿环。

参考文献

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  1. ^ Arthur Rosinger. Magnetic Stirrer. United States Patent Office. June 6, 1944 [16 February 2013]. [失效链接]

参见

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