隨著國內(nèi)科研水平提升 磁力攪拌器的應(yīng)用將逐漸擴(kuò)大
2019-04-19
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攪拌器的類型、尺寸及轉(zhuǎn)速，對(duì)攪拌功率在總體流動(dòng)和湍流脈動(dòng)之間的分配都有影響。一般說來，渦輪式攪拌器的功率分配對(duì)湍流脈動(dòng)有利，而旋槳式攪拌器對(duì)總體流動(dòng)有利。對(duì)于同一類型的攪拌器來說，在功率消耗相同的條件下，大直徑、低轉(zhuǎn)速的攪拌器，功率主要消耗于總體流動(dòng)，有利于宏觀混合。小直徑、高轉(zhuǎn)速的攪拌器，功率主要消耗于湍流脈動(dòng)，有利于微觀混合。攪拌的方法有三種：人工攪拌、磁力攪拌、機(jī)械攪拌。人工攪拌一般借助于玻棒就可以進(jìn)行，磁力攪拌利用磁力，機(jī)械攪拌則是利用機(jī)械攪拌器。
機(jī)械攪拌器主要包括三部分：電動(dòng)機(jī)、攪拌棒和攪拌密封裝置。電動(dòng)機(jī)是動(dòng)力部分，固定在支架上，由調(diào)速器調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)動(dòng)快慢。攪拌棒與電動(dòng)機(jī)相連，當(dāng)接通電源后，電動(dòng)機(jī)就帶動(dòng)攪拌棒轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行攪拌，攪拌密封裝置是攪拌棒與反應(yīng)器連接的裝置，它可以使反應(yīng)在密封體系中進(jìn)行。攪拌的效率在很大程度上取決于攪拌棒的結(jié)構(gòu)，介紹的老式攪拌棒是用粗玻璃棒制成的。根據(jù)反應(yīng)器的大小、形狀、瓶口的大小及反應(yīng)條件的要求，選擇較為合適的攪拌棒。
磁力攪拌器利用磁場的同性相斥、異性相吸的原理，使用磁場推動(dòng)放置在容器中帶磁性的攪拌子進(jìn)行圓周運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到攪拌液體的目的，尤其適用于當(dāng)反應(yīng)量比較少或在反應(yīng)是在密閉條件下進(jìn)行的情況。磁力攪拌器的使用更為方便，可以根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)要求加熱并控制樣本溫度，維持實(shí)驗(yàn)條件所需的溫度條件，保證液體混合達(dá)到實(shí)驗(yàn)需求。但缺點(diǎn)是對(duì)于一些粘稠液或是有大量固體參加或生成的反應(yīng)，磁力攪拌器無法順利使用，這時(shí)就應(yīng)選用機(jī)械攪拌器作為攪拌動(dòng)力。
磁力攪拌器通常適用于食品、生物制藥等領(lǐng)域。隨著生物制藥對(duì)攪拌器軸封的無菌性和風(fēng)險(xiǎn)控制提出了更高要求，工業(yè)用下磁力攪拌器在20世紀(jì)80年代在瑞典應(yīng)運(yùn)而生。下磁力攪拌器成為市場的主流，并繼續(xù)朝著簡潔、大扭矩、大剪切力或者極低剪切力、軸承材質(zhì)安全、易于在線清洗、在線滅菌的方向發(fā)展。例如生物反應(yīng)器的下磁力攪拌器、高剪切力均質(zhì)用下磁力攪拌器等。是否能夠證明攪拌器可以在線清洗和在線滅菌、軸承材質(zhì)安全等成為生物制藥攪拌器選型前的金標(biāo)準(zhǔn)。
除此之外，臺(tái)式磁力攪拌器利用磁性物質(zhì)同性相斥的特性，通過不斷變換基座的兩端的極性來推動(dòng)磁性攪拌棒轉(zhuǎn)動(dòng)；缺點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)化效率低，只適合小體積液體攪拌。盡管臺(tái)式磁力攪拌器和磁力棒已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但目前只局限于研發(fā)、小規(guī)模的水平，隨著國內(nèi)科研水平大幅度提升，未來磁力攪拌器的應(yīng)用將逐漸擴(kuò)大，成為行業(yè)內(nèi)的儀器。
