電磁攪拌器(英語:magnetic stirrer或称magnetic mixer)是一種通過快速旋轉的攪拌子來攪拌液體的實驗室設備。在其塑料面板下有旋轉的磁鐵來使攪拌子旋轉,從而實現攪拌溶液。因為絕大部分化學反應可以發生在玻璃燒杯中,而玻璃等材料不會屏蔽磁場,所以攪拌子在玻璃燒杯中可以正常工作。同時,由於攪拌子大小的限制(攪拌子有多種型號與尺寸),電磁攪拌器只能適用於相對比較小的實驗(溶液體積小於約4公升)。但在應付大體積溶液和粘性液體方面,電磁攪拌器表現不佳,需要使用機械攪拌器。 電磁攪拌器經常被用於化學生物實驗,使用頻率超過傳統的機械式攪拌器,因為電磁攪拌器更安靜和高效,並且沒有暴露在外界的傳動部件,所以不易損壞。而且相對於其它攪拌設備,攪拌子也更容易清理與消毒滅菌。電磁攪拌器不需要潤滑油,所以在攪拌過程中不會污染反應溶液,並且甚至可以在完全的密閉的容器中使用,而不需要為攪拌器轉軸在容器上開口。

電磁攪拌器
攪拌子在攪拌溶液,該電磁攪拌器具有磁力攪拌功能和加熱功能,左邊的把手控制攪拌速率,右邊的把手控制加熱。
使用液體攪拌
發明者Arthur Rosinger
相關事物攪拌機
攪拌子

因為電磁攪拌器可以大幅節省人力、且降低明火的使用率而相對提高實驗室的安全性,應使用高效能的電熱線(利用焦耳熱功定理),則同時也節省了不少不必要的資源浪費,是相當經濟、環保且安全的裝置。

結構

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由一個包裹着耐熱陶瓷電熱線鋪在一層耐火綿上,中心為空心,空洞中有一個或一組裝置在馬達上的磁石。這個磁石的作用就是再帶動投入容器中的鐵氟龍磁石攪拌子在容器中旋轉。這些結構會被一塊鋁板、鐵板、陶瓷板所覆蓋着。有一隻旋鈕用於調節磁石轉速、有一隻旋鈕用於調節加熱板溫度。結構因不同廠商設計而有所異同。

使用

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可單獨使用攪拌功能或加熱功能。使用加熱功能時,先將欲加熱之物體置於加熱板上才開啟加熱鈕至欲加熱之溫度(若直接將物體放置於熱的加熱板上,物體恐會因溫差而爆裂)。使用攪拌功能時,將磁石攪拌子先投入容器內,再放置於板子上,開始調節轉速至理想速度即可(確定不會因液面的上升而使液體溢出)。

注意事項

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不得在加熱板尚熱時對其板面沖大量水來降溫,此舉恐致板面極速收縮(尤指陶瓷板面),有很大的機會會使板面產生裂紋或爆裂。

歷史

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不同尺寸的攪拌子

電磁攪拌器由新澤西紐瓦克的一個名叫亞瑟·羅星格(Arthur Rosinger)的人發明,並於1944年6月6日註冊專利(美國專利號 2,350,534)。其專利內容包括,使用玻璃包覆的鐵芯作為攪拌子,並在容器下方使用旋轉的磁鐵來驅動攪拌子的內容。其專利中強調使用玻璃包覆的鐵芯,因為這樣可以保證攪拌子的化學惰性。[1] 而塑料包覆的攪拌子在1940年代後期由一個名叫艾華德·麥克拉夫林的蘇格蘭人獨立於亞瑟發明。

一個更早的電磁攪拌器專利是專利號為US 1,242,493的發明,註冊於1917年10月9日,但專利中不是使用永磁鐵驅動攪拌子,而是使用電磁鐵驅動攪拌器。

第一台多點式電磁攪拌器是由1977年SBS公司的Salvador Bone發明的。

電磁攪拌器的加熱部分大多功率為120W~500W之間,部分型號的功率會更大。而溶液能達到的最高溫度是由電磁攪拌器的最大加熱功率、容器尺寸和溶液的量共同決定的。

磁攪拌子

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四個磁攪拌子和一把尺

磁攪拌子是放入液體中的磁鐵,磁攪拌子是由電磁攪拌器中轉動的磁鐵驅動。磁攪拌子大多是由聚四氟乙烯包覆的,還有少量是有玻璃包覆,這可以使磁攪拌子具有化學鈍性,不易於溶液產生反應。

常見的磁攪拌子形狀主要是八面體和類似膠囊狀的(如圖),但這兩種最常見的磁攪拌子形狀卻不是攪拌效率最高的形狀。絕大多數磁攪拌子中部存在環形脊狀突起(如圖中所示),這個環狀脊被稱為補償環。

參考文獻

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

參見

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