صفحه داغ همزن مغناطیسی چگونه کار می کند؟

Sep 07, 2024

پیام بگذارید

اگر تا به حال وارد یک آزمایشگاه شیمی شده باشید یا یک ویدیوی آزمایشی علمی را تماشا کرده باشید، احتمالاً با یک تجهیزات جذاب روبرو شده اید: صفحه داغ همزن مغناطیسی. این دستگاه همه کاره جزء اصلی آزمایشگاه‌های سراسر جهان است و قابلیت‌های گرمایش و اختلاط را در یک واحد فشرده ترکیب می‌کند. اما آیا تا به حال فکر کرده اید که چگونه کار می کند؟ یا بهتر از آن، آیا به ایجاد خود فکر کرده ایدهمزن مغناطیسی صفحه داغ DIY? در این مقاله، ما به کارکرد درونی این ابزار آزمایشگاهی ضروری می پردازیم و امکان ساخت آن را خودتان بررسی می کنیم.

chemical lab equipment

جادوی پشت همزن مغناطیسی

VCG41N836244456

صفحه داغ همزن مغناطیسی قطعه ای انعطاف پذیر از سخت افزار آزمایشگاهی است که عملکردهای گرم کردن و اختلاط را در یک واحد ترکیب می کند و آن را برای برخی کاربردهای منطقی و مدرن اساسی می کند. این ابزار از طریق دو جزء اصلی کار می کند: همزن مغناطیسی صفحه داغ DIY

هم زدن مغناطیسی:

در هسته صفحه داغ همزن مغناطیسی، سیستم ترکیب مغناطیسی قرار دارد. این شامل یک میدان مغناطیسی چرخشی است که توسط یک قسمت مغناطیسی یا الکترومغناطیسی موتور محرکه که در زیر لایه بیرونی صفحه داغ قرار دارد، ایجاد می‌شود. در بالای صفحه، یک نوار مخلوط مغناطیسی کوچک، که اغلب برای مخالفت با واکنش های مصنوعی پوشانده می شود، در داخل سیال قرار داده می شود تا مخلوط شود.

 

نوار مخلوط مغناطیسی، به طور معمول گرد و توخالی است یا مانند یک دونات قالب‌گیری می‌شود، با میدان مغناطیسی چرخشی در یک راستا قرار می‌گیرد. همانطور که میدان می چرخد، باعث می شود نوار مخلوط نیز چرخش کند. این محور یک گرداب یا جریان شدید در سیال ایجاد می کند که واقعاً آن را با هم ترکیب می کند. سرعت اختلاط معمولاً می تواند برای کنترل نیروی اختلاط تنظیم شود.

VCG41N1212332890
VCG41N1830140748

گرمایش:

هماهنگ با صفحه داغ یک جزء گرم کننده است که می تواند یک حلقه الکتریکی یا یک رادیاتور سفالی کاشته شده در داخل یا زیر لایه بیرونی صفحه باشد. مولفه گرمایش توسط یک تنظیم کننده داخلی یا یک تنظیم کننده دمای کامپیوتری محدود می شود، که اجازه دستورالعمل دقیق دما را می دهد. در حالی که جزء گرم کننده فعال می شود، سطح صفحه را گرم می کند که در نتیجه سیال بالای آن گرم می شود. این امر گرم شدن کنترل شده سیال را در حین مخلوط شدن در نظر می گیرد.

ترکیب این دو نکته برجسته - اختلاط مغناطیسی و گرم شدن - یک روش هموار و مؤثر برای هدایت تحقیقات یا چرخه هایی که هم نیاز به اختلاط و هم گرم شدن دارند به دست می دهد. صفحه داغ همزن مغناطیسی با نادیده گرفتن نیاز به قطعات مکانیکی اختلاط، قمار آلودگی را کاهش می دهد و پشتیبانی را بهبود می بخشد. یک مزیت قطعی یک استراتژی کنترل شده، تمیز و موثر برای ترکیب و گرم کردن مایعات است که برای نتایج دقیق و قابل تکرار در تنظیمات مرکز تحقیقاتی ضروری است.

VCG41N1408826472

عنصر گرما: آوردن گرما

در حالی که مکانیسم هم زدن جذاب است، بخش "صفحه داغ" همزن مغناطیسی صفحه داغ DIY به همان اندازه مهم است. در اینجا نحوه عملکرد عنصر گرمایش به طور معمول آمده است:

 
 

گرمایش مقاومتی:

بیشتر صفحات داغ از یک عنصر گرمایش مقاومتی استفاده می کنند، مشابه آنچه در اجاق گاز برقی می بینید. هنگامی که جریان الکتریکی از این عنصر عبور می کند، گرما تولید می کند.

 
 
 

کنترل دما:

مدل‌های پیشرفته از سنسورهای دما و مکانیسم‌های بازخورد برای حفظ دماهای دقیق استفاده می‌کنند.

 
 
 

توزیع حرارت:

صفحه بالایی که معمولا از سرامیک یا آلومینیوم ساخته شده است، به توزیع یکنواخت گرما در سطح کمک می کند.

 

ترکیبی از قابلیت های همزن و گرم کردن، صفحه داغ همزن مغناطیسی را به ابزاری ضروری برای روش های مختلف آزمایشگاهی، از اختلاط ساده تا واکنش های شیمیایی پیچیده که نیاز به کنترل دقیق دما دارند، تبدیل می کند.

همزن مغناطیسی صفحه داغ DIY: یک پروژه سرگرم کننده و آموزشی

برای علاقه مندان به DIY و دانشمندان تازه کار، ایجاد همزن مغناطیسی صفحه داغ DIY خود می تواند یک پروژه هیجان انگیز و آموزشی باشد. در حالی که ممکن است با دقت تجهیزات حرفه ای مطابقت نداشته باشد، یک نسخه DIY هنوز هم می تواند برای کارهای اولیه هم زدن و گرم کردن کاربردی باشد. در اینجا یک طرح کلی از نحوه برخورد با این پروژه آورده شده است:

مکانیسم همزن:

از یک موتور DC کوچک (مانند آنهایی که در فن های قدیمی کامپیوتر یافت می شود) به عنوان پایه همزن خود استفاده کنید.

یک آهنربای قوی به شفت موتور وصل کنید.

یک محفظه برای موتور ایجاد کنید و از تهویه مناسب آن برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد اطمینان حاصل کنید.

عنصر گرمایش:

یک عنصر گرمایش مقاومتی ساده، مانند مواردی که در وسایل کوچک استفاده می شود، می تواند کار کند.

از عایق بندی مناسب و توزیع حرارت با صفحه فلزی یا سرامیکی اطمینان حاصل کنید.

برای ایمنی و عملکرد، یک مدار کنترل درجه حرارت پایه را بگنجانید.

سیستم کنترل:

برای کنترل سرعت هم زدن از پتانسیومتر استفاده کنید.

یک کلید روشن/خاموش ساده برای المنت گرمایشی اجرا کنید.

برای ساخت‌های پیشرفته‌تر، از یک میکروکنترلر برای کنترل دقیق دما و سرعت استفاده کنید.

ملاحظات ایمنی:

از عایق الکتریکی مناسب در سراسر دستگاه اطمینان حاصل کنید.

حفاظت از گرمای بیش از حد موتور و عنصر گرمایش را اجرا کنید.

برای هر قسمتی که ممکن است با سطح گرمایش تماس پیدا کند از مواد مقاوم در برابر حرارت استفاده کنید.

به یاد داشته باشید، در حالی که ساخت یک همزن مغناطیسی صفحه داغ DIY می تواند یک تجربه ارزشمند باشد، اولویت دادن به ایمنی و درک محدودیت های تجهیزات خانگی بسیار مهم است. برای کارهای علمی دقیق، تجهیزات حرفه ای همیشه توصیه می شود.

چه از یک همزن مغناطیسی تجاری استفاده کنید یا یک پروژه DIY را شروع کنید، درک نحوه کار این دستگاه ها می تواند قدردانی شما را از ابزارهایی که اکتشافات علمی را تقویت می کنند، عمیق تر کند. از کارهای اختلاط ساده تا واکنش های شیمیایی پیچیده، صفحه داغ همزن مغناطیسی همچنان سنگ بنای کار آزمایشگاهی در سراسر جهان است.

 

اگر به کاوش در تجهیزات آزمایشگاهی با کیفیت بالا، از جمله همزن مغناطیسی صفحه داغ DIY علاقه مند هستید، ACHIEVE CHEM طیف وسیعی از محصولات قابل اعتماد و تایید شده را ارائه می دهد. با بیش از یک دهه تجربه و گواهینامه های متعدد، ACHIEVE CHEM متعهد به ارائه تجهیزات آزمایشگاهی درجه یک است. برای اطلاعات بیشتر یا بحث در مورد نیازهای تجهیزات آزمایشگاهی خود، در تماس با تیم آنها دریغ نکنیدsales@achievechem.com.

مراجع

Lide, DR (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86امین ویرایش). بوکا راتون (FL): مطبوعات CRC.

Skoog، DA، West، DM، Holler، FJ، & Crouch، SR (2013). مبانی شیمی تجزیه (ویرایش نهم). Cengage Learning.

هریس، دی سی (2010). تجزیه و تحلیل کمی شیمیایی (ویرایش هشتم). WH فریمن و شرکت.

Whitesides، GM (2018). اختراع مجدد شیمی Angewandte Chemie International Edition, 57(16), 4258-4273.

انجمن شیمی آمریکا (2021). دستورالعمل های ACS برای ایمنی آزمایشگاهی مواد شیمیایی در مدارس متوسطه.

ارسال درخواست