Leírás.
A mágneses keverő vagy mágneses keverő olyan laboratóriumi eszköz, amely forgó mágneses mezőt használ arra, hogy egy folyadékba merített keverőrúd (vagy bolha) nagyon gyorsan megpördüljön, és ezáltal megkeverje a folyadékot. A kémiában és a biológiában használják, ahol a keverés más formái, például a motoros keverők és a keverőrudak nem feltétlenül használhatók. A mágneses keverés a folyékony közegben történő keverés és keverés széles körben alkalmazott módszere. Ez az eljárás széles hőmérséklet-tartományban és gyakorlatilag bármilyen kémiai anyaggal, valamint nyitott és zárt rendszerekben, nyomás vagy vákuum alatt is alkalmazható.
Alkalmazás.
A mágneses keverőket gyakran használják a kémiában és a biológiában, ahol hermetikusan zárt edények vagy rendszerek keverésére használhatók bonyolult forgó tömítések nélkül. Előnyben részesítik őket a fogaskerekes motoros keverőkkel szemben, mivel csendesebbek, hatékonyabbak, és nincsenek külső mozgó alkatrészeik, amelyek eltörnének vagy elhasználódnának (kivéve magát az egyszerű rúdmágnest). A mágneses keverőpálcák jól működnek a kémiai reakciókhoz általánosan használt üvegedényekben, mivel az üveg nem befolyásolja érzékelhetően a mágneses mezőt. A rúd korlátozott mérete azt jelenti, hogy a mágneses keverők csak viszonylag kis, legfeljebb 4 literes kísérletekhez használhatók. A keverőpálcáknak nehézséget okoz a viszkózus folyadékok vagy sűrű szuszpenziók kezelése is. Nagyobb térfogatú vagy viszkózusabb folyadékok esetében általában valamilyen mechanikus keverésre (pl. felülről működő keverőre) van szükség. A szintetikus kémiában általában beépített hőmérséklet-szabályozó mechanizmussal és hőmérsékletszondával felszerelt kombinált mágneses keverő/fűtőberendezést használnak fűtőfürdővel (általában olaj, homok vagy alacsony olvadású fém) vagy hűtőfürdővel (általában víz, jég vagy folyékony nitrogénnel vagy szárazjéggel kevert szerves folyadék mint hűtőközeg), amely lehetővé teszi, hogy a fürdőbe helyezett reakcióedényeket körülbelül -120 °C és 250 °C közötti hőmérsékleten tartsák.
Gyógyszergyártásban
Általában mágneses keverőket használnak a legtöbb, 5 ml-1 L (legfeljebb 4 liter) térfogatú kisléptékű szintézisben. Ez a leggyakrabban használt laboratóriumi berendezés, és a legtöbb szintézis keveréséhez használható.
Például az MDMA szintézis szinte minden lépésénél mágneses keverőt kell használni:
Oldjunk fel 33 ml izoszafrolt 51 ml DCM-ben. Adja ezt lassan a per ecetsavhoz, és hagyja, hogy a hőmérséklet ne emelkedjen 40 *C fölé. A lombikot eközben egy jégfürdőben lévő mágneses keverőre kell helyeznie. Miután mindent hozzáadtunk, hagyjuk, hogy a jégfürdő magától szobahőmérsékletűvé váljon, és hagyjuk kevergetni egy éjszakán át, a lombik tetejére fóliát helyezve. A szín sárgáról narancssárgáról mélyvörösre változik, desztilláljuk le a DCM-et, és desztilláljuk le az ecetsavat. Egy sötét, sűrű szirup marad.
Más feniletilaminok, például a 2C-B, DOM, MDA, MESCALIN, TMA szintéziséhez keverést kell alkalmazni. A legjobb választás a mágneses keverő:
A 27,6 g fehér olajat feloldottuk 50 ml H2O-ban, amely 7,0 g ecetsavat tartalmazott. Ezt az átlátszó oldatot erőteljesen kevertettük, majd 20 mL tömény HCl-lel kezeltük. Azonnal képződött a 2,5-dimetoxi-4-bromfenetil-amin-hidroklorid vízmentes sója (2C-B).
A 9,5 g LAH szuszpenzióját 750 ml jól kevert vízmentes Et2O-ban inert atmoszféra alatt refluxon tartottuk, a kondenzált oldószer visszavezetése egy 9,5 g 1-(2,5-dimetoxi-4-metilfenil)-2-nitropropilént tartalmazó Soxhlet gyűszűn keresztül történt. Miután a nitrosztirén hozzáadása befejeződött, a kevert szuszpenziót további 4 órán keresztül refluxon tartottuk, majd szobahőmérsékletre hűtöttük, és egy éjszakán át hagytuk tovább keverni.
A mefedron szintézis során ezt a berendezést a következő szakaszban kell használnia:
Az oldat felforrásának megakadályozása érdekében csepptölcsérből vékony sugárban adjon metil-amint, vagy ossza a metil-amin hozzáadását 2-3 részre, és öntse egyenlő adagokban, mérsékelt keverés mellett, fröccsenés nélkül. Miután az összes metil-amint hozzáadtuk, két órán keresztül 40 ºC-on keverjük tovább.
Például az MDMA szintézis szinte minden lépésénél mágneses keverőt kell használni:
Oldjunk fel 33 ml izoszafrolt 51 ml DCM-ben. Adja ezt lassan a per ecetsavhoz, és hagyja, hogy a hőmérséklet ne emelkedjen 40 *C fölé. A lombikot eközben egy jégfürdőben lévő mágneses keverőre kell helyeznie. Miután mindent hozzáadtunk, hagyjuk, hogy a jégfürdő magától szobahőmérsékletűvé váljon, és hagyjuk kevergetni egy éjszakán át, a lombik tetejére fóliát helyezve. A szín sárgáról narancssárgáról mélyvörösre változik, desztilláljuk le a DCM-et, és desztilláljuk le az ecetsavat. Egy sötét, sűrű szirup marad.
Más feniletilaminok, például a 2C-B, DOM, MDA, MESCALIN, TMA szintéziséhez keverést kell alkalmazni. A legjobb választás a mágneses keverő:
A 27,6 g fehér olajat feloldottuk 50 ml H2O-ban, amely 7,0 g ecetsavat tartalmazott. Ezt az átlátszó oldatot erőteljesen kevertettük, majd 20 mL tömény HCl-lel kezeltük. Azonnal képződött a 2,5-dimetoxi-4-bromfenetil-amin-hidroklorid vízmentes sója (2C-B).
A 9,5 g LAH szuszpenzióját 750 ml jól kevert vízmentes Et2O-ban inert atmoszféra alatt refluxon tartottuk, a kondenzált oldószer visszavezetése egy 9,5 g 1-(2,5-dimetoxi-4-metilfenil)-2-nitropropilént tartalmazó Soxhlet gyűszűn keresztül történt. Miután a nitrosztirén hozzáadása befejeződött, a kevert szuszpenziót további 4 órán keresztül refluxon tartottuk, majd szobahőmérsékletre hűtöttük, és egy éjszakán át hagytuk tovább keverni.
A mefedron szintézis során ezt a berendezést a következő szakaszban kell használnia:
Az oldat felforrásának megakadályozása érdekében csepptölcsérből vékony sugárban adjon metil-amint, vagy ossza a metil-amin hozzáadását 2-3 részre, és öntse egyenlő adagokban, mérsékelt keverés mellett, fröccsenés nélkül. Miután az összes metil-amint hozzáadtuk, két órán keresztül 40 ºC-on keverjük tovább.
Tervezés.
Az alaprendszer két komponensből áll: A folyadékba helyezett keverőmágnes és az edényen kívül elhelyezett mágneses meghajtó. A keverőmágnes és a mágneses meghajtó egy mágneses kört alkot. A különböző viszkozitású folyadékok problémamentes keveréséhez a mágneses meghajtónak széles tartományban különböző sebességekkel kell rendelkeznie. Ezért olyan fontos a keverőmágnes és a hajtómágnes közötti mágneses kör erőssége és formája.
A keverőmágnes egy olyan anyagba burkolt rúdmágnes, amely védi a mágnest és megakadályozza a folyékony közeg szennyeződését.
A keverőmágnes magja általában Alnico V, ritkábban használt alternatíva a szamárium-kobalt (mágneses ötvözetek típusai). Kivételes kémiai és termikus (-200 °C-tól +260 °C-ig) tulajdonságai miatt a polite-tetraflouroetilén a legelőnyösebb tokozóanyag. Könnyen feldolgozható.
A keverőmágnes magja általában Alnico V, ritkábban használt alternatíva a szamárium-kobalt (mágneses ötvözetek típusai). Kivételes kémiai és termikus (-200 °C-tól +260 °C-ig) tulajdonságai miatt a polite-tetraflouroetilén a legelőnyösebb tokozóanyag. Könnyen feldolgozható.
A keverőpálca típusai.
A mágneses keverőlapos keverő nélkülözhetetlen tartozéka a mágneses keverőpálca. A modern keverőpálcák külső burkolata polite-tetraflouroetilén(PTFE), belső oldalán pedig erős állandó mágnes található. A keverőrudat közvetlenül a keverendő közeg belsejébe helyezzük, a közeget tartalmazó edényt pedig közvetlenül a főzőlap fűtőfelületének tetejére. A PTFE-héj, mivel inert, megakadályozza, hogy a keverőpálca reakcióba lépjen a közeggel. A keverőpálca kerületén látható egy forgó- vagy forgógyűrű, amely lehetővé teszi, hogy a pálca szabadon forogjon, ha sík felületre helyezik.
Elvileg nehéz megtalálni a leghatékonyabb mágneses keverőrudat egy adott alkalmazáshoz, de fontos tényező az edény alakja és a keverőközeg viszkozitása. Petri-csészében egy hosszú keverőrúd alacsony fordulatszámon hatékony lesz, kerek aljú edényben a tojás alakú (ovális) mágneses keverőrúd lesz a megfelelő választás. Az ideális konfiguráció az, ahol a keverőrúd mágnese és a meghajtó mágnese azonos hosszúságú, és minimális távolság van közöttük.
Elvileg nehéz megtalálni a leghatékonyabb mágneses keverőrudat egy adott alkalmazáshoz, de fontos tényező az edény alakja és a keverőközeg viszkozitása. Petri-csészében egy hosszú keverőrúd alacsony fordulatszámon hatékony lesz, kerek aljú edényben a tojás alakú (ovális) mágneses keverőrúd lesz a megfelelő választás. Az ideális konfiguráció az, ahol a keverőrúd mágnese és a meghajtó mágnese azonos hosszúságú, és minimális távolság van közöttük.
A mágneses erő növelése SmCo mágnes használatával számos alkalmazásnál előnyös lehet. Ennek azonban negatív következményei is lehetnek.
Migráció:Ha a keverőmágnes és a meghajtó mágnes hossza nagyon eltérő, a keverőmágnes a meghajtó mágnes egyik pólusára vándorolhat.
A meghajtó és a keverőmágnes közötti kényszerítő erő fékező hatást eredményezhet. A keverőmágnesnek az edény aljára gyakorolt nyomása miatt a forgási sebesség csökken, és a forgás akár meg is akadályozható.
Általánosságban nem lehet tanácsot adni egy bizonyos keverőpálca-forma mellett vagy ellen. Kétség esetén a különböző keverőpálcák saját körülmények közötti tesztelése hasznos lehet.
A keverőrúdrendszer második része a mágneses meghajtás, amely a legegyszerűbb formában egy egyszerű, fordulatszám-szabályozott indukciós motorból vagy léptetőmotorból áll. Egyes esetekben a motor a keverés javítása érdekében automatikus visszafordítót tartalmaz. A meghajtó mágnes általában egy egyszerű négyszögletes rúdmágnes, egy U-mágnes vagy egy összetett SSMC-mágnes. Forgása a keverőmágnes forgását indukálja a folyadékban. A kijelölt sebesség a beépített fordulatszám-szabályozóval állítható be.
Ha elvesztette a mágneses keverőmágnest, és nincs tartalék, akkor egy fémkapcsot vagy egy másik kis fémrudat használhat keverőmágnesként. A fémrúd mágneses mezőben fog forogni és felkavarja a folyadékot.
Általánosságban nem lehet tanácsot adni egy bizonyos keverőpálca-forma mellett vagy ellen. Kétség esetén a különböző keverőpálcák saját körülmények közötti tesztelése hasznos lehet.
A keverőrúdrendszer második része a mágneses meghajtás, amely a legegyszerűbb formában egy egyszerű, fordulatszám-szabályozott indukciós motorból vagy léptetőmotorból áll. Egyes esetekben a motor a keverés javítása érdekében automatikus visszafordítót tartalmaz. A meghajtó mágnes általában egy egyszerű négyszögletes rúdmágnes, egy U-mágnes vagy egy összetett SSMC-mágnes. Forgása a keverőmágnes forgását indukálja a folyadékban. A kijelölt sebesség a beépített fordulatszám-szabályozóval állítható be.
Ha elvesztette a mágneses keverőmágnest, és nincs tartalék, akkor egy fémkapcsot vagy egy másik kis fémrudat használhat keverőmágnesként. A fémrúd mágneses mezőben fog forogni és felkavarja a folyadékot.
Mágneses keverőlapos keverő
A meleglemezes keverők a keverési és a fűtési folyamatokat ötvözik, így gyorsabb és egyenletesebb felmelegítést tesznek lehetővé a folyékony közegek számára. Ha valaha is próbált már keverés nélkül melegíteni egy iszapot, vagy próbálta ellenőrizni a heves forráspontokat, akkor megérti, hogy milyen abszolút szükség van egy jó forrólemezes keverőre a laboratóriumban.
A mágneses főzőlapos keverő a következő alapvető összetevőkkel rendelkezik: Egy elülső vezérlőpanel a beállítási gombokkal, gumi- vagy műanyag lábak az alján, hogy az elektromos készüléket az esetlegesen nedves munkafelület fölé emelje, egy hálózati kapcsoló az oldalán (ha nincs beépítve a beállítási gombokba), a fűtőfelület a tetején, és a hálózati kábel alulról vagy hátulról. A fűtőszál és a rotor a mágneses keverő fűtőfelülete alatt helyezkedik el (a rajz nem méretarányos).
A főzőlapon a mágneses rotor a fűtőfelület alatt helyezkedik el, ami lehetővé teszi, hogy a gép kölcsönhatásba lépjen a keverőrúddal. Minden elektronikus keverőnél a mágnesezett rotor vagy állandó mágnes, vagy elektromágnes. A Verich által forgalmazott főzőlapon egy állandó mágnes ül a rotoron, amely szabadon forog a fűtőfelület alatt. Ez a mágnes a fűtőfelület alatti résben látható.
Forróplatta működése
Miután a főzőlapot bekapcsolták, és a közeget plusz a keverőrudat a fej fölött rögzítették (például egy bilinccsel és állvánnyal), készen áll a fűtés és a keverés megkezdésére. A főzőlap elején két gomb található. Ezek a fűtés és a keverés változó gombjai, amelyek lehetővé teszik a folyamat finom szabályozását. Kezdje a keverés megfelelő szintre történő bekapcsolásával. Általában ez elegendő ahhoz, hogy az edényben lévő folyadék felső rétegei alaposan összekeveredjenek az alsó rétegekkel. Ha úgy tűnik, hogy a felső rész nem mozdul meg eléggé, növelje a keverési fokozatot.
Ezután kapcsolja be a fűtést a fűtésgomb elforgatásával. Enyhe zúgás hallható, ahogy a főzőlap növeli a fűtőfelület alatti fűtőtekercsekbe táplált áramot. Mivel ez egy nagy áramú, magas hőmérsékletű forgatókönyv, néha a biztonság kedvéért áramkorlátozókat helyeznek el a készülékben. Például a Verich főzőlapban egy biztosíték kikapcsolja a fűtési rendszert, ha a tekercsek áramellátása túl nagy lesz (például áramellátási hiba esetén, vagy ha a készülék rendkívül elhasználódik).
A hőteljesítmény készülékenként változik. A főzőlap méretétől függően 10 és 25 perc között lehet egy liter víz felmelegítése szobahőmérsékletről. Fontolja meg a közeg előforralását egy agresszívebb hőforrásból, például gázégőből vagy vízforralóból, és a főzőlapot csak a hőmérséklet fenntartására használja keverés közben.
A hőteljesítmény készülékenként változik. A főzőlap méretétől függően 10 és 25 perc között lehet egy liter víz felmelegítése szobahőmérsékletről. Fontolja meg a közeg előforralását egy agresszívebb hőforrásból, például gázégőből vagy vízforralóból, és a főzőlapot csak a hőmérséklet fenntartására használja keverés közben.
Beszállítók
Számos cég gyárt és értékesít ilyen laboratóriumi berendezéseket. Az Ön választása a költségvetésétől függ.Joanlab https://www.joanlab.com
IKA https://www.ika.com
Thermo Fisher Scientific https://www.thermofisher.com
Scilogex https://www.scilogex.com/
Labnet International https://www.labnetinternational.com/
A fent említett szállítóknál található egy árlista a fűtőlemezzel ellátott és a fűtőlemez nélküli mágneses keverőkről. Minden ár 2021.11.11-től érvényes.
Last edited:
