자기 교반기
Magnetic stirrer |
 혼합된 핫플레이트 자기 스티러 장치에서 용액을 혼합하는 교반 막대로, 왼쪽 노브는 교반 속도를 제어하고 오른쪽 노브는 발열을 제어합니다. | |
| 기타 이름 | 자기 믹서 |
|---|---|
| 사용하다 | 액체 혼합 |
| 발명가 | 아서 로징거 |
| 관련 항목 | 보텍스 믹서, 정적 믹서 |
자기 교반기 또는 자기 믹서는 회전 자기장을 사용하여 액체에 담근 교반봉(또는 벼룩)이 매우 빠르게 회전하도록 하여 교반하는 실험실 장치입니다.회전장은 액체와 함께 용기 아래에 배치된 회전 자석 또는 고정 전자석 세트에 의해 생성될 수 있습니다.이것은 동력 교반기와 교반봉과 같은 다른 형태의 교반이 사용 가능하지 않을 수 있는 화학 및 생물학에서 사용됩니다.
설계.
자기 교반기는 교반 작용을 제공하는 액체 내부에 배치된 자기 막대로 구성됩니다.교반 막대의 움직임은 [1]액체가 들어 있는 용기 아래에 있는 교반 장치의 또 다른 회전 자석 또는 전자석 어셈블리에 의해 구동됩니다.교반 막대는 일반적으로 PTFE 또는 유리로 코팅됩니다. 코팅은 화학적으로 불활성이며,[1] 오염되거나 반응 혼합물과 반응하지 않습니다.유리는 PTFE가 부적합한 경우 대안으로 사용할 수 있습니다.1차 아민에 용해된 알칼리 금속을 이용한 금속 환원 용해 시 PTFE를 어느 [2][3]정도 공격해도 좋다.자작나무 환원(일반적인 용해 금속 환원)은 종종 유리 용기에서 수행되며, 따라서 유리 교반 막대도 마찬가지로 호환된다는 것을 나타냅니다.유리는 열, 노출 시간 및 [4]농도에 따라 강한 알칼리(예: 양잿물)의 공격을 받을 수 있습니다.
자기 교반기는 막대 모양이며 일반적으로 단면이 8각형 또는 원형이지만 보다 효율적인 교반을 위해 다양한 특수 모양이 존재합니다.많은 스터바에는 회전하는 중심 주위에 피벗 링이 있습니다.가장 작은 것은 겨우 몇 밀리미터이고 가장 큰 것은 몇 센티미터입니다.
실험실용 핫 플레이트는 교반 어셈블리와 발열 소자를 모두 포함시킴으로써 두 가지 목적을 수행하는 경우가 많습니다.이러한 발열 소자는 수백 와트에서 수천 와트까지 출력이 다양하며, 반응 플라스크를 가열하고 동시에 교반할 수 있습니다.도달 가능한 최대 유체 온도는 플라스크의 크기, 가열할 용액의 양, 가열 소자의 전력 및 시스템에 제공되는 절연의 양에 따라 달라집니다.
교반 바는 크기가 작기 때문에 다른 교반 장치보다 세척 및 살균이 용이합니다.반응 용기와 제품을 오염시킬 수 있는 윤활유가 필요하지 않습니다.
교반봉 리트리버는 긴 스틱(화학적으로 비활성 PTFE로 코팅됨) 끝에 있는 별도의 자석으로,[1] 용기로부터 교반봉을 제거하는 데 사용할 수 있습니다.
역사
자기 믹서의 첫 번째 특허는 1917년 10월 9일 미국 유타주 바운티풀의 리처드 H. 스트링햄에게 발행된 1,242,493 미국 특허입니다.스트링햄의 믹서는 회전하는 영구 자석이 아닌 베이스에 고정된 전자석을 사용하여 교반기를 [citation needed]회전시킵니다.
미국 뉴저지 뉴어크의 Arthur Rosinger는 1942년 [5]10월 5일 출원하여 1944년 6월 6일 Magnetic Stirler라는 미국 특허 2,350,534를 취득했다.로징거 씨의 특허에는 용기 아래에 있는 베이스의 회전 자석에 의해 구동되는 용기에 배치된 코팅 막대 자석에 대한 설명이 포함되어 있습니다.로징거 씨는 또한 자석을 플라스틱으로 코팅하거나 유리나 도자기로 덮으면 화학적으로 불활성화된다고 특허에서 설명합니다.
플라스틱으로 코팅된 막대 자석은 1940년대 후반 스코틀랜드 그리녹에 있는 TEE의 에드워드 맥러플린에 의해 독립적으로 발명되었는데, 그는 회전 자석이 너무 [citation needed]빨리 움직이면 뛰어다니는 방식 때문에 이것을 '벼룩'이라고 명명했다.
최초의 다점 자기 교반기는 1977년 [citation needed]SBS사의 살바도르 보넷에 의해 개발되어 특허를 받았다.그는 또한 오늘날 시장 표준인 "리터 오브 워터"의 교반 전력의 종류에 주목하는 관행을 도입했다.
사용방법 및 제한
자기 교반기는 복잡한 회전 씰 없이 밀폐된 용기나 시스템을 교반하는 데 사용될 수 있는 화학 및 생물학에서 자주 사용됩니다.기어 구동식 전동식 교반 장치보다 더 조용하고 효율적이며(단순 막대 자석 자체 이외에는) 부수거나 마모할 수 있는 움직이는 외부 부품이 없기 때문에 선호됩니다.마그네틱 스터바는 유리가 자기장에 크게 영향을 미치지 않기 때문에 화학 반응에 일반적으로 사용되는 유리 용기에서 잘 작동합니다.막대의 크기가 제한되어 있다는 것은 자석 교반기를 4리터 이하의 비교적 작은 실험에만 사용할 수 있다는 것을 의미합니다.또한 교반 막대는 점성이 있는 액체나 두꺼운 현탁액을 처리하는 데 어려움이 있습니다.대용량 또는 점성이 높은 액체의 경우 일반적으로 일종의 기계적 교반(예: 오버헤드 교반기)이 필요합니다.합성화학에서 온도제어 메커니즘과 온도프로브가 내장된 복합자기교반기/히터는 일반적으로 가열욕(일반 오일, 모래 또는 저융해 금속) 또는 냉각욕(일반 물, 얼음 또는 액체 질소 또는 드라이아이스를 냉각수로 혼합한 유기액)과 함께 사용되어 반응을 가능하게 한다.약 –120~250°C의 온도에서 유지되도록 욕조에 배치해야 한다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b c "Stir Bars". University of Colorado at Boulder. Archived from the original on 7 June 2014. Retrieved 16 February 2013.
- ^ Del Campo FJ, Neudeck A, Compton RG, Marken F, Bull SD, Davies SG (July 2001). "Low-temperature sonoelectrochemical processes: Part 2: Generation of solvated electrons and Birch reduction processes under high mass transport conditions in liquid ammonia". Journal of Electroanalytical Chemistry. 507 (1): 144–151. doi:10.1016/S0022-0728(01)00368-0.
- ^ de Los Reyes CA, Smith McWilliams AD, Hernández K, Walz-Mitra KL, Ergülen S, Pasquali M, Martí AA (March 2019). "Adverse Effect of PTFE Stir Bars on the Covalent Functionalization of Carbon and Boron Nitride Nanotubes Using Billups-Birch Reduction Conditions". ACS Omega. 4 (3): 5098–5106. doi:10.1021/acsomega.8b03677. PMC 6648908. PMID 31459687.
- ^ Girolami GS, Thomas B, Rauchfuss TB, Angelici RJ (1 August 1999). Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry: A Laboratory Manual (3 ed.). University Science Books. p. 87. ISBN 978-0-935702-48-4. Retrieved 23 April 2013.
- ^ US 2350534, Rosinger A, "자기 교반" 1944년 6월 6일 발행
외부 링크
- 집에서 만든 젓가락의 짧은 비디오.Creative Commons Attribution 라이선스(재사용 가능).
