Beskrivning.
En magnetomrörare eller magnetblandare är en laboratorieanordning som använder ett roterande magnetfält för att få en omrörarstav (eller loppa) nedsänkt i en vätska att snurra mycket snabbt och därmed röra om den. Den används inom kemi och biologi där andra former av omrörning, t.ex. motoriserade omrörare och omrörarstavar, kanske inte kan användas. Magnetisk omrörning är en allmänt använd metod för omrörning och blandning i flytande medier. Processen kan användas över ett brett temperaturområde och med praktiskt taget alla kemiska ämnen, såväl i öppna som slutna system, under tryck eller vakuum.
Tillämpning.
Magnetomrörare används ofta inom kemi och biologi, där de kan användas för att omröra hermetiskt slutna kärl eller system utan att komplicerade roterande tätningar behövs. De är att föredra framför kugghjulsdrivna motoromrörare eftersom de är tystare, effektivare och inte har några rörliga externa delar som kan gå sönder eller slitas ut (förutom själva magnetstången). Magnetomrörare fungerar bra i glaskärl som ofta används för kemiska reaktioner, eftersom glas inte påverkar ett magnetfält nämnvärt. Den begränsade storleken på stången innebär att magnetomrörare endast kan användas för relativt små experiment, på 4 liter eller mindre. Magnetomrörare har också svårt att hantera viskösa vätskor eller tjocka suspensioner. För större volymer eller mer viskösa vätskor behövs vanligtvis någon form av mekanisk omrörning (t.ex. en overhead-omrörare). Inom syntetisk kemi används ofta en kombinerad magnetomrörare/värmare, utrustad med en inbyggd temperaturregleringsmekanism och temperatursond, tillsammans med ett värmebad (vanligen olja, sand eller lågsmältande metall) eller kylbad (vanligen vatten, is eller en organisk vätska blandad med flytande kväve eller torris som kylmedel), vilket gör att reaktionskärl som placeras i badet kan hållas vid temperaturer mellan ungefär -120 och 250 °C.
I en läkemedelstillverkningsanläggning
Som regel används magnetomrörare i de flesta småskaliga synteser med en volym på 5 ml-1 L (upp till 4 liter). Det är den vanligaste laboratorieutrustningen och kan användas för de flesta syntesomrörningar.
Till exempel måste du använda magnetomrörare i nästan varje steg i MDMA-syntesen:
Lös upp 33 ml isosafrol i 51 ml DCM. Tillsätt detta långsamt till perättiksyran och låt temperaturen inte stiga över 40 * C. Placera kolven på en magnetomrörare i ett isbad medan du gör detta. När allt är tillsatt, låt isbadet komma till rumstemperatur av sig självt och låt det röra sig över natten, med lite folie över toppen av kolven. Färgen kommer att gå från gul till orange till djupröd, destillera bort DCM och destillera bort ättiksyran. En mörk, tjock sirap kommer att finnas kvar.
För syntes av andra fenyletylaminer, såsom 2C-B, DOM, MDA, MESCALINE, TMA, måste du applicera omrörning. Det bästa valet är en magnetisk omrörare:
Den vita oljan, 27,6 g, löstes i 50 mL H2O innehållande 7,0 g ättiksyra. Denna klara lösning omrördes kraftigt och behandlades med 20 mL koncentrerad HCl. Det vattenfria saltet av 2,5-dimetoxi-4-bromfenetylaminhydroklorid (2C-B) bildades omedelbart.
En suspension av 9,5 g LAH i 750 ml väl omrörd vattenfri Et2O hölls vid återlopp under en inert atmosfär, varvid returen av det kondenserade lösningsmedlet passerade genom en Soxhlet-blandare innehållande 9,5 g 1-(2,5-dimetoxi-4-metylfenyl)-2-nitropropen. Efter att tillsatsen av nitrostyren var fullständig hölls den omrörda suspensionen vid återflöde under ytterligare 4 timmar, kyldes sedan till rumstemperatur och fick fortsätta omrörningen över natten.
I mephedronesyntesen måste du använda denna utrustning i följande steg:
För att förhindra att lösningen kokar, tillsätt metylamin i en tunn ström från en dropptratt eller dela upp tillsatsen av metylamin i 2-3 delar och häll i lika stora portioner under måttlig omrörning utan att stänka. När all metylamin har tillsatts, fortsätt omrörningen i två timmar vid 40 ºC.
Till exempel måste du använda magnetomrörare i nästan varje steg i MDMA-syntesen:
Lös upp 33 ml isosafrol i 51 ml DCM. Tillsätt detta långsamt till perättiksyran och låt temperaturen inte stiga över 40 * C. Placera kolven på en magnetomrörare i ett isbad medan du gör detta. När allt är tillsatt, låt isbadet komma till rumstemperatur av sig självt och låt det röra sig över natten, med lite folie över toppen av kolven. Färgen kommer att gå från gul till orange till djupröd, destillera bort DCM och destillera bort ättiksyran. En mörk, tjock sirap kommer att finnas kvar.
För syntes av andra fenyletylaminer, såsom 2C-B, DOM, MDA, MESCALINE, TMA, måste du applicera omrörning. Det bästa valet är en magnetisk omrörare:
Den vita oljan, 27,6 g, löstes i 50 mL H2O innehållande 7,0 g ättiksyra. Denna klara lösning omrördes kraftigt och behandlades med 20 mL koncentrerad HCl. Det vattenfria saltet av 2,5-dimetoxi-4-bromfenetylaminhydroklorid (2C-B) bildades omedelbart.
En suspension av 9,5 g LAH i 750 ml väl omrörd vattenfri Et2O hölls vid återlopp under en inert atmosfär, varvid returen av det kondenserade lösningsmedlet passerade genom en Soxhlet-blandare innehållande 9,5 g 1-(2,5-dimetoxi-4-metylfenyl)-2-nitropropen. Efter att tillsatsen av nitrostyren var fullständig hölls den omrörda suspensionen vid återflöde under ytterligare 4 timmar, kyldes sedan till rumstemperatur och fick fortsätta omrörningen över natten.
I mephedronesyntesen måste du använda denna utrustning i följande steg:
För att förhindra att lösningen kokar, tillsätt metylamin i en tunn ström från en dropptratt eller dela upp tillsatsen av metylamin i 2-3 delar och häll i lika stora portioner under måttlig omrörning utan att stänka. När all metylamin har tillsatts, fortsätt omrörningen i två timmar vid 40 ºC.
Utformning.
Det grundläggande systemet består av två komponenter: En omrörarmagnet placerad i vätskan och en magnetisk drivenhet placerad utanför kärlet. Både omrörarmagneten och magnetdrivenheten bildar en magnetisk krets. För problemfri omrörning i vätskor med olika viskositet ska magnetdrivenheten ha ett brett spektrum av olika hastigheter. Därför är styrkan och formen på den magnetiska kretsen mellan omrörarmagneten och drivmagneten så viktig.
Omrörarmagneten är en stavmagnet som är inkapslad i ett material som skyddar magneten och förhindrar kontaminering av det flytande mediet.
Kärnan i omrörarmagneten är vanligtvis Alnico V, ett mindre använt alternativ är Samarium-Cobalt (typer av magnetiska legeringar). På grund av sina exceptionella kemiska och termiska (-200 °C till +260 °C) egenskaper är polytetrafluoreten den mest föredragna inkapslingen. Det kan lätt bearbetas.
Kärnan i omrörarmagneten är vanligtvis Alnico V, ett mindre använt alternativ är Samarium-Cobalt (typer av magnetiska legeringar). På grund av sina exceptionella kemiska och termiska (-200 °C till +260 °C) egenskaper är polytetrafluoreten den mest föredragna inkapslingen. Det kan lätt bearbetas.
Olikatyper av omrörningsstavar.
Ett viktigt tillbehör till den magnetiska värmeplattans omrörare är en magnetisk omrörningsstav. Moderna magnetomrörare har ett yttre skal av polytetrafluoreten (PTFE) och innehåller en stark permanentmagnet på insidan. Omröraren placeras direkt i det medium som ska omröras och kärlet som innehåller mediet placeras direkt ovanpå värmeplattans uppvärmningsyta. PTFE-skalet, som är inert, förhindrar att omrörningsstaven reagerar med mediet. På omrörarstångens omkrets finns en snurr- eller svängring som gör att stången kan snurra fritt när den placeras på en plan yta.
I princip är det svårt att hitta den mest effektiva magnetomröraren för en viss applikation, men viktiga faktorer är kärlets form och viskositeten hos omrörningsmediet. I en petriskål är en lång omrörare med låg hastighet effektiv, i ett kärl med rund botten är äggformade (ovala) magnetomrörare ett lämpligt val. Den idealiska konfigurationen är när magneten på omrörningsstången och magneten på drivenheten är lika långa och med ett minimalt avstånd mellan dem.
I princip är det svårt att hitta den mest effektiva magnetomröraren för en viss applikation, men viktiga faktorer är kärlets form och viskositeten hos omrörningsmediet. I en petriskål är en lång omrörare med låg hastighet effektiv, i ett kärl med rund botten är äggformade (ovala) magnetomrörare ett lämpligt val. Den idealiska konfigurationen är när magneten på omrörningsstången och magneten på drivenheten är lika långa och med ett minimalt avstånd mellan dem.
Ökningen av magnetstyrkan genom att använda en SmCo-magnet kan vara fördelaktig för många tillämpningar. Detta kan dock också ha negativa konsekvenser.
Migration:Om omrörarmagneten och drivmagneten har mycket olika längd kan omrörarmagneten migrera till en av drivmagnetens poler.
En tvingande kraft mellan driv- och omrörarmagneten kan resultera i en bromsande effekt. På grund av omrörarmagnetens tryck mot kärlets botten minskar rotationshastigheten och rotationen kan till och med förhindras.
I allmänhet kan man inte ge några råd för eller emot en viss form av omrörarstav. I tveksamma fall kan ett test av olika omrörare under dina egna förhållanden vara till hjälp.
Den andra delen av detta omrörningssystem är den magnetiska drivenheten som i sin enklaste form består av en enkel, varvtalsreglerad induktionsmotor eller en stegmotor. I vissa fall har motorn automatisk reversering för att förbättra blandningen. Drivmagneten är normalt en enkel fyrkantig stavmagnet, en U-magnet eller en sammansatt SSMC-magnet. Dess rotation inducerar rotation av omrörarmagneten i vätskan. Den angivna hastigheten kan justeras med hjälp av en inbyggd hastighetskontroll.
Om du har tappat bort din magnetomrörare och inte har någon reserv kan du använda ett metallklämma eller en annan liten metallstång som omrörare. Metallstången snurrar i ett magnetfält och rör om i vätskan.
I allmänhet kan man inte ge några råd för eller emot en viss form av omrörarstav. I tveksamma fall kan ett test av olika omrörare under dina egna förhållanden vara till hjälp.
Den andra delen av detta omrörningssystem är den magnetiska drivenheten som i sin enklaste form består av en enkel, varvtalsreglerad induktionsmotor eller en stegmotor. I vissa fall har motorn automatisk reversering för att förbättra blandningen. Drivmagneten är normalt en enkel fyrkantig stavmagnet, en U-magnet eller en sammansatt SSMC-magnet. Dess rotation inducerar rotation av omrörarmagneten i vätskan. Den angivna hastigheten kan justeras med hjälp av en inbyggd hastighetskontroll.
Om du har tappat bort din magnetomrörare och inte har någon reserv kan du använda ett metallklämma eller en annan liten metallstång som omrörare. Metallstången snurrar i ett magnetfält och rör om i vätskan.
Magnetisk omrörare för värmeplatta
Värmeplattans omrörare kombinerar både blandnings- och uppvärmningsprocesser, vilket möjliggör snabbare och jämnare uppvärmning av flytande medier. Om du någonsin har försökt värma upp en slurry utan att blanda eller försökt kontrollera våldsam kokning förstår du vilken absolut nödvändighet en bra värmeplatteomrörare är i laboratoriet.
En magnetisk värmeplatteomrörare har följande viktiga komponenter: En kontrollpanel på framsidan med inställningsrattar, gummi- eller plastfötter på undersidan för att höja den elektriska apparaten över den potentiellt fuktiga arbetsytan, en strömbrytare på sidan (om den inte är integrerad i inställningsrattarna), värmeytan på ovansidan och en nätsladd från undersidan eller baksidan. Värmetråden och rotorn ligger under magnetomrörarens uppvärmningsyta (ritningen är inte skalenlig).
I värmeplattan sitter en magnetiserad rotor under värmeytan, vilket gör att maskinen kan interagera med omrörningsstången. I alla elektroniska omrörare är den magnetiserade rotorn antingen en permanentmagnet eller en elektromagnet. På den värmeplatta som säljs av Verich sitter en permanentmagnet på rotorn, som snurrar fritt under värmeytan. Denna magnet kan ses i mellanrummet under värmeytan.
Användning av värmeplattan
När värmeplattan har slagits på och mediet och omröraren har fästs ovanför (t.ex. med en klämma och ett stativ) är du redo att börja värma och blanda. På värmeplattans framsida finns två vred. Dessa är de variabla rattarna för både uppvärmning och blandning, vilket gör det möjligt att finjustera processen. Börja med att sätta på omrörningen till en lämplig nivå. Normalt räcker detta för att säkerställa att de översta vätskelagren i kärlet blandas ordentligt med de undre lagren. Om det inte ser ut som om det översta skiktet rörs om tillräckligt mycket, ökar du omrörningsinställningen.
Sätt sedan på uppvärmningen genom att vrida på uppvärmningsratten. Ett svagt surrande kan höras när värmeplattan ökar strömmen till värmespolarna under värmeytan. Eftersom det här är ett scenario med hög strömstyrka och hög temperatur placeras ibland strömbegränsare i enheten för säkerhets skull. I Verich-värmeplattan finns t.ex. en säkring som inaktiverar värmesystemet om strömmen till spolarna blir för hög (t.ex. vid ett strömförsörjningsfel eller om enheten utsätts för extremt slitage).
Värmeeffekten varierar från apparat till apparat. Beroende på värmeplattans storlek kan det ta mellan 10 och 25 minuter att värma upp en liter vatten från rumstemperatur. Överväg att förkoka dina medier från en mer aggressiv värmekälla, t.ex. från en gasbrännare eller vattenkokare, och använd kokplattan endast för att bibehålla temperaturen under omrörning.
Värmeeffekten varierar från apparat till apparat. Beroende på värmeplattans storlek kan det ta mellan 10 och 25 minuter att värma upp en liter vatten från rumstemperatur. Överväg att förkoka dina medier från en mer aggressiv värmekälla, t.ex. från en gasbrännare eller vattenkokare, och använd kokplattan endast för att bibehålla temperaturen under omrörning.
Leverantörer
Det finns många företag som tillverkar och säljer utrustning för laboratorier. Ditt val beror på din budget.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/
Det finns en prislista för magnetomrörare med och utan värmeplatta från ovan nämnda leverantörer. Alla priser är giltiga från och med 11.2021.
Last edited:
