Как работает магнитная мешалка

Принцип работы магнитной мешалки

Прежде чем разобраться, как работает магнитная мешалка, важно ознакомиться с тем, из каких частей состоит данное оборудование. Его основными частями являются:

  • корпус, изготовленный из металла или пластика,
  • электрический привод,
  • магниты, закрепленные на валу,
  • панель управления,
  • установочная платформа.

Двигатель лабораторных мешалок находится внутри корпуса. Он полностью изолирован от окружающей среды и веществ, которые смешиваются. Эта особенность является неоспоримым преимуществом данной категории лабораторного оборудования.

Принцип функционирования оборудования

Принцип действия магнитных мешалок основывается на влиянии магнитного поля. Емкость с веществами, которые необходимо смешать, помещают на рабочую поверхность. Внутрь ее опускают якорь – специальное устройство, которое и будет осуществлять перемешивание. После включения оборудования он начинает вращаться с определенной скоростью, которую можно регулировать. Благодаря созданию магнитного поля якорь вращается заданное время. В результате образуется воронка в перемешиваемых веществах и получается однородная масса.

Как видите, принцип действия магнитных мешалок довольно прост. Такое оборудование, как правило, рассчитано на один лабораторный сосуд, но существуют модификации, позволяющие одновременно работать с двумя и более. Это удобно, когда возникает необходимость в одновременном смешивании нескольких веществ, и ускоряет проведение исследований.

Принцип работы оборудования не меняется. Количество устанавливаемых емкостей зависит от площади рабочей платформы. Поэтому ее необходимо обязательно учитывать при выборе установки.

Благодаря принципу работы смешивающего оборудования стало возможным работать с веществами в закрытых емкостях, что создает безопасные условия при проведении экспериментов. Таким образом получается избежать опасных испарений, предотвратить их распространение по помещению лаборатории. Также возможность работы с закрытыми емкостями исключает разбрызгивание веществ. Есть оборудование, оснащенное функцией нагрева. Оно равномерно прогревает смешиваемые вещества, обеспечивает необходимые технологические процессы. Температуру нагрева можно регулировать.

Основные преимущества устройств

Мы рассказали, как работает магнитная мешалка, теперь важно отметить неоспоримые преимущества данного лабораторного оборудования. Наличие якоря, который может обеспечить вращение под воздействием магнитного поля, является главным преимуществом и особенностью установок. Их можно использовать там, где погружные и другие контактные смесители применять невозможно. К основным преимуществам относятся следующие:

  • работа с опасными веществами, способными испарять вещества,
  • работа одновременно с несколькими сосудами, что существенно ускоряет проведение экспериментов,
  • если есть функция подогрева, вещества равномерно прогреваются при перемешивании до определенной температуры.

Не зря лабораторные мешалки являются настолько востребованными. Они широко используются в лабораториях и на производствах.

Работа с магнитным оборудованием не является сложной. Первоначально необходимо поместить в посуду вещества, которые необходимо смешать, затем – якорь. Потом сосуд понадобится закрыть и установить на рабочую платформу оборудования. После этого останется его включить, выполнить настройки и запустить процесс.

В процессе выбора таких магнитных установок важно учитывать, с какими веществами и каким количеством емкостей придется работать. Современные производители изготавливают достаточное количество модификаций установок, поэтому подобрать наиболее подходящую для конкретных условий будет несложно.

Как работает магнитная мешалка

В процессе лабораторных исследований практически ежедневно возникает необходимость формировать растворы, смешивать разнообразные жидкости. Для этого существуют специальные устройства, именуемые мешалками. На рынке представлены как механические модели, так и магнитные версии. Именно о последних далее пойдет речь.

Стоит отметить, что при своих компактных размерах магнитная мешалка обладает рядом преимуществ в сравнении с механическими аналогами. Но обо всем по порядку.

Что представляет собой аппарат

Он предназначен для приготовления различных растворов путем смешивания их компонентов. Устроена лабораторная мешалка предельно просто. Основой ее является электродвигатель с закрепленным на роторе постоянным магнитом.

Емкость с раствором помещается на платформу, через которое проходит силовое магнитное поле. Для перемешивания предусмотрен якорь, вращаемый с помощью моторчика и магнита. Якорь покрыт специальным амортизирующим материалом для предотвращения повреждений стенок и дна посуды.

Корпус приспособления выполнен из пластика или металла. На нем размещены индикаторы и элементы управления.

Некоторые модели комплектуются дополнительно нагревательным элементом, термометром и автоматическим терморегулятором. Ведь приготовление некоторых растворов, проведение химических реакций требует соблюдения определенного температурного режима.

В сравнении со своими собратьями магнитная мешалка обладает рядом преимуществ. Среди них:

  • экономия энергии и снижение потерь мощности;
  • компактные размеры и небольшой шум при работе;
  • возможность работы с агрессивными и едкими веществами;
  • предусмотрена опция подогрева;
  • минимальный объем реактивов, с которыми можно работать.

Мешалка отличается своей универсальностью. Ведь для нее подходит практически любая лабораторная посуда за исключением металлической. Немаловажно и то, что уход за приспособлением самый простой. Достаточно простых способов мойки и дезинфекции.

Дополнительными достоинствами обладают мешалки с опцией подогрева. Во-первых, отсутствует непосредственный контакт нагревательного элемента с самим раствор. Во-вторых, процессы нагревания и перемешивания протекают одновременно с созданием эффекта водяной бани.

Магнитная мешалка

Отдельные детали

Как регулируется температура. Здесь все предельно просто. Время от времени оператор опускает в раствор контактный термометр. Как только показатели достигли заданных настроек, электрическая цепь замыкается, и нагревательный элемент отключается.

Перед началом работы обязательно задается скорость вращения якоря (или вихревого поля), отображаемая на цифровой шкале. В некоторых устройствах максимум может достигать 1500 оборотов в минуту. По данному параметру мешалки относятся к среднескоростным лабораторным приборам. Значительно быстрее вращаются центрифуги, но у них и совсем иное назначение.

Бывает так, что в процессе работы ротор может заклинить. Тогда активируется система тепловой защиты двигателя. Она предусмотрена не только в мешалках, но и во многих других лабораторных аппаратах.

Назначение и место применения

У мешалки имеется несколько предназначений. В список входят.

  1. Смешивание разнородных по своему составу веществ в единый раствор.
  2. Растворение сухих компонентов в жидкостях.
  3. Ускорение некоторых физико-химических процессов.
  4. Изготовление различных эмульсий и суспензий

Мешалки нашли свое применение в различных медицинских, фармацевтических, промышленных лабораториях. Они незаменимы в том случае, когда идет работа с составами, выделяющими ядовитые испарения. Тогда весь процесс осуществляется в герметично закрытой таре. Дополнительным помощником станет вытяжной шкаф, через который вредные и токсичные испарения выводятся за пределы лаборатории.

Также применение лабораторной мешалки позволяет избежать разбрызгивания едких компонентов на рабочий стол. Наконец, если размер платформы позволяет, то можно работать разу с несколькими сосудами. Соответственно, появляется возможность подбирать комбинации, объемы растворов.

Интересная деталь. Известны случаи, когда мешалки изготавливали собственными руками в качестве помощника в хобби. Например, радиолюбители травили печатные платы в хлорном железе или с использованием медного купороса и соли.

Если едкий раствор находится в сосуде без движения, то скорость реакции падает до минимума. Поэтому и возникла потребность в мешалках. Поэтому кустарные мастера использовали двигатели от вентиляторов, различных блоков питания. Конструкции у таких устройств были разными, но принцип работы во все времена оставался неизменным.

Магнитная мешалка

Порядок работы мешалки

Вся последовательность действий описывается несколькими этапами. Вначале на платформу ставится колба с раствором. Объем его может быть минимальным, что важно при исследованиях.

Туда опускается якорь. Важно, чтобы он был тщательно очищен и просушен после предыдущих лабораторных экспериментов. Если речь идет о медицинских или биологических лабораториях, то требуется предварительная стерилизация в специальном шкафу. Когда в мешалке предусмотрена функция подогрева, в колбу дополнительно опускается термометр.

После включения устройства в сеть оператор задает нужные значения температуры и скорости вращения. Как видно, все предельно просто. После окончания работы лабораторную тару и якорь надлежит помыть.

Особенности выбора изделия

Чтобы не ошибиться с выбором мешалки для собственной лаборатории необходимо учесть следующие факторы.

Объем лабораторной тары. Он может колебаться от 5 до 15 литров. И здесь имеет прямой смысл задуматься о перспективах. Если лаборатория регулярно выполняет работы по заказам третьих лиц, то разумно сделать поправку на увеличение числа клиентов в обозримом будущем.

Поэтому стоит обращать внимание как на объем, так и на количество посуды, одновременно размещаемой на платформе. Мешалка способна работать даже с минимальными порциями растворов. Поэтому если будет запас в объеме, то в этом нет абсолютно никаких проблем.

Предельная кинематическая вязкость. Данный параметр не рекомендуется сбрасывать со счетов. Ведь в процессе многих химических реакций плотность рабочего вещества может существенно возрасти. Это приведет к тому, что в один прекрасный момент якорь просто завязнет в растворе. Тут-то и придет на помощь система защиты двигателя.

Потребляемая мощность. Она напрямую зависит как от рабочего объема, так и от кинематической вязкости. Дополнительную нагрузку создает наличие в конструкции нагревательного элемента, терморегулятора. Есть варианты, где итоговая мощность может доходить до 1,5 кВт.

В связи с этим поправка делается на общий энергетический ресурс всей лаборатории. Ведь в случае превышения нагрузки выходят из строя не только проводка, но и защитные аварийные автоматы.

Параметры регулировки температуры . Диапазон может быть от комнатной температуры до 500 градусов по Цельсию. Все зависит от характера проводимых исследований.

Скорость нагрева. Как правило, она измеряется в градусах за минуту. Этот параметр важен тогда, когда приготавливаемый раствор должен достичь нужной температуры за определенное время.

Скорость вращения якоря. Выше уже говорилось, что она может достигать до 1500 оборотов в минуту. Но есть модели и с меньшими параметрами. Опять же, здесь все будет зависеть от конкретных нужд и специфики исследований.

Формат и материал, из которого сделана платформа. Мешалки бывают как круглыми, так и прямоугольными. В свою очередь платформа может быть выполнена из нержавеющей стали либо керамики.

Как видим, представленные сегодня на рынке магнитные мешалки различны по своей конструкции, функциональным возможностям. И важно подобрать вариант, максимально отвечающий специфике работы лаборатории.

Группа компаний UED предлагает своим клиентам оборудование по доступным ценам и в широком ассортименте от ведущих отечественных и зарубежных производителей. Перед заказом прибора покупатель получает все необходимые консультации, советы по эксплуатации устройства.

Доставка оборудования осуществляется как по России, так и по странам СНГ в оптимальные для клиента сроки. После обеспечивается гарантийное и сервисное обслуживание.

Устройство и принцип работы магнитной мешалки

Чтобы исключить целый ряд механических элементов: зубчатые, ременные передачи, приводные валы, муфты для создания крутящего момента в жидкостях в посуде, лучший вариант — воспользоваться магнитной мешалкой.

Эти устройства не имеют жесткой связи и служат для проведения операций в лабораториях с растворами и реактивами различной степени вязкости:

  • смешивание разнородных компонентов и придание однородности растворам;
  • растворение сухих порошков в жидкостях;
  • ускорение процессов диффузии, растворения;
  • активизации химических реакций, включая повышение температуры;
  • приготовлении эмульсий, суспензий.

Устройство и принцип действия магнитных мешалок

Учитывая широчайший спектр операций с растворяющими веществами, мешалки устанавливаются как в специализированных лабораториях – медицинских, клинических, фармацевтических, микробиологических, химических, научно-исследовательских, так в качестве общелабораторного оборудования.

Отсутствие непосредственно погружаемого в раствор ротора позволяет:

  1. Производить манипуляции в герметичной закрытой таре, что актуально, если реактивы выделяют ядовитые для персонала испарения. Частично проблему может решить вытяжка путем отведения газообразных химических соединений за пределы лаборатории;
  2. Избежать разбрызгивания едких щелочных или кислотных химикатов, когда капли могут попасть на столешницу;
  3. Поместить на установочную платформу, если позволяет размер, одновременно несколько сосудов не только различных объемов, но и с разнородными растворами.

Эти интересные приборы не новые, более того для занятия любимым хобби их иногда изготавливают своими руками.
Например для радиолюбителей актуально быстрое травление печатных плат в хлорном железе или в медном купоросе с поваренной солью. Если едкий раствор в посуде стоит, и тем более холодный, скорость химической реакции замедляется в разы.
Вот самодельщики и придумали уже множество моделей с движками от вентиляторов, блоков питания, магниты всегда можно найти в продаже на барахолке, в наших интернет магазинах или на том же алиэкспрессе. Приходилось даже видеть вариант с нагревом жидкости при помощи ТЭНов под платформой для размещения посуды — чего только не сделаешь, если есть желание. Но для лаборатории «самопальные» магнитные смесители понятно, что не подходят. Нужно соблюдение требований безопасности, соответствие санитарным нормам и методическим рекомендациям.
Но мы привели пример самоделок, чтобы сказать о другом – конструкция очень простая и состоит из минимума элементов.

Электромотор С жестко закрепленным на валу ротора постоянным магнитом.
Якорь Он никак не связан с остальными составными элементами и покрыт амортизирующим материалом, чтобы не повредить стенки и дно тары, где он крутится
Платформа На нее помещаются емкости с жидкостью. Важно, что поверхность изготовлена из материала, который беспрепятственно пропускает силовые линии.
Замечание кстати справедливо и по поводу магнитной проницаемости колб, стаканов, пробирок. В итоге, поле проходит путь от магнита через установочную поверхность и дно посуды, которая должна быть стеклянной, фарфоровой, из полипропилена, но никак не металлической.
Корпус Пластиковый или из металла. Оснащен органами управления и индикации текущего режима.
Для прибора с подогревом Нагревательный элемент, выносной термометр и автоматический терморегулятор.

В качестве источника тепла используется стальная или керамическая пластина.

Но важнее другое – как обеспечить обратную связь, чтобы узнать реальную температуру в сосуде ?

Чудес не бывает. Придется открывать крышку, если она есть и помещать контактный термометр внутрь жидкости. В таком случае цепь становится замкнутой и терморегулятор, получив данные от датчика, закрепленного на штативе, стабилизирует температуру в соответствии с настройками сотрудника.

Если нагревать жидкость и задавать необходимую температуру способны только мешалки с подогревом, то регулировать скорость вращения магнитного поля возможно во всех остальных.

Диапазон плавного регулирования количества оборотов составляет в минуту до 1500. При заклинивании ротора сработает система тепловой защиты электродвигателя.

Принцип действия состоит в передаче вращательного момента, создаваемого электродвигателем через силовое поле на якорь, помещенный в жидкость.

Функции, виды и сфера применения магнитных мешалок

Магнитная мешалка 5drops-20D

Магнитная мешалка является незаменимым типом лабораторного оборудования, которое применяется для равномерного перемешивания химических веществ при создании растворов, суспензий, эмульсий. Современные устройства вытеснили ручной труд, тем более для успешного решения производители предлагают разные его виды, которые можно применять в различных видах деятельности.

Функции и сферы применения магнитных мешалок

Смешивание является не единственным процессом, где применяются магнитные мешалки. Функции устройства также в следующем:

  • проведение различных химических реакций;
  • растворение порошков в жидкости;
  • формирование однородной массы при соединении веществ разной вязкости;
  • термообработка реактивов, которая возможна при использовании моделей с подогревом;
  • синтез реактивов и анализов.

Сфера применения подобного оборудования обширна, начиная от медицинских и научно-исследовательских лабораторий и заканчивая учебными учреждениями и предприятиями.

Принцип функционирования и особенности прибора

Первая магнитная мешалка была создана в 1942 году, но конструкция современного образца осталась практически без изменений и состоит из следующих элементов:

  • корпус. Может быть выполнен из пластика либо металла.
  • электродвигатель. Встроен в корпус.
  • магнит. Установлен на валу двигателя.
  • установочная платформа. Изготавливается из стекла или фарфора.
  • магнитная капсула. По-другому называется якорь. Он погружается в лабораторную чашу.
  • управляющие элементы. Отвечают за включение и выключение прибора, регулируют скорость вращения.

Принцип функционирования подобного оборудования основан на поле, которое создается магнитом при запуске и вращении электродвигателя. Якорь, погруженный в тару с жидкостью, взаимодействует с электромагнитным полем и начинает вращаться. Тем самым образуется вихревой поток, за счет которого и происходит процесс перемешивания веществ.

Сам якорь выполняется из ферромагнетика, имеющего инертную оболочку. Конструкция не вступает во взаимодействие с химической жидкостью, за исключением якоря, который и выполняет заложенную функцию.

Разновидности приборов

Каждое исследование, будь то медицинское, химическое, биологическое и любое другое, имеет свои особенности процесса, соответственно, требует применения разных видов магнитных мешалок:

модели с большим объемом (до 20 л) и портативные устройства, рассчитанные на один-два литра жидкости.

  • агрегаты без подогрева и с наличием функции подогрева для выполнения специфических задач.
  • одноместные приборы и многоместные модели, способные перемешивать жидкость сразу в нескольких лабораторных чашах.
  • мешалки с различными режимами перемешивания и подогрева.

Приборы с подогревом имеют в дополнение основной схеме конструкции нагревательный элемент. Он выполнен в виде специального вкладыша, который защищен неферромагнитным кожухом.

Преимущества магнитных мешалок

Обширная область применения свидетельствует о наличии перечня достоинств прибора:

  • эффективная, удобная и простая эксплуатация.
  • ремонтопригодность изделий.
  • работа с токсичными и опасными химическими веществами без вреда для окружающего пространства.
  • возможность ускорения процессов протекания химических реакций.
  • бесконтактный, а значит, безопасный способ работы для специалистов.
  • стойкость к различному воздействию благодаря керамической поверхности.
  • легкость управления. Для этого приборы оснащены специальными регуляторами.
  • приемлемая стоимость при высоком качестве изделий.

Правильно подобранная магнитная мешалка является залогом эффективной работы любой лаборатории. При выборе стоит обратить внимание на ряд показателей, в числе которых объем, мощность, скорость вращения якоря, тип устройства и материалы изготовления. Большое количество моделей с различными характеристиками от разных производителей позволяют подобрать прибор, соответствующий необходимым требованиям и пожеланиям.

В нашем интернет-магазине вы можете приобрести широкий ассортимент магнитных мешалок разной ценовой категории. Обращайтесь!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *