Beskrivelse.
En magnetomrører eller magnetblander er en laboratorieenhed, der anvender et roterende magnetfelt til at få en omrøringsstang (eller loppe) nedsænket i en væske til at dreje meget hurtigt og dermed omrøre den. Den bruges i kemi og biologi, hvor andre former for omrøring, som f.eks. motoriserede omrørere og omrøringsstænger, måske ikke kan bruges. Magnetisk omrøring er en meget anvendt metode til omrøring og blanding i flydende medier. Denne proces kan bruges over et bredt temperaturområde og med stort set alle kemiske stoffer samt i åbne og lukkede systemer, under tryk eller vakuum.
Anvendelse.
Magnetomrørere bruges ofte inden for kemi og biologi, hvor de kan bruges til at omrøre hermetisk lukkede beholdere eller systemer uden behov for komplicerede roterende tætninger. De foretrækkes frem for geardrevne motoriserede omrørere, fordi de er mere støjsvage, mere effektive og ikke har nogen bevægelige eksterne dele, der kan gå i stykker eller blive slidt (bortset fra selve stangmagneten). Magnetiske omrørere fungerer godt i glasbeholdere, der ofte bruges til kemiske reaktioner, da glas ikke påvirker et magnetfelt nævneværdigt. Stangens begrænsede størrelse betyder, at magnetomrørere kun kan bruges til relativt små eksperimenter på 4 liter eller mindre. Rørestave har også svært ved at håndtere tyktflydende væsker eller tykke suspensioner. Ved større mængder eller mere tyktflydende væsker er der typisk brug for en eller anden form for mekanisk omrøring (f.eks. en overhead-omrører). I syntetisk kemi bruges en kombineret magnetomrører/varmer, der er udstyret med en indbygget temperaturkontrolmekanisme og temperatursonde, ofte sammen med et varmebad (ofte olie, sand eller lavsmeltende metal) eller et kølebad (ofte vand, is eller en organisk væske blandet med flydende nitrogen eller tøris som kølemiddel), så reaktionsbeholdere placeret i badet kan holdes ved temperaturer mellem ca. -120 og 250 °C.
I en lægemiddelproduktion
Som regel bruges magnetomrørere i de fleste småskala-synteser med et volumen på 5 ml-1 L (op til 4 liter). Det er det mest almindeligt anvendte laboratorieudstyr og kan bruges til de fleste synteseomrøringer.
For eksempel skal du bruge en magnetisk omrører i næsten alle trin i MDMA-syntesen:
Opløs 33 ml isosafrol i 51 ml DCM. Tilsæt dette langsomt til pereddikesyren, og lad ikke temperaturen stige til over 40 *C. Du bør placere kolben på en magnetomrører i et isbad, mens du gør dette. Når alt er tilsat, lader du isbadet komme til stuetemperatur af sig selv og lader det stå og røre natten over med noget folie over toppen af kolben. Farven vil gå fra gul til orange til dyb rød, og DCM'en og eddikesyren destilleres fra. Tilbage bliver en mørk, tyk sirup.
Til syntese af andre phenylethylaminer, såsom 2C-B, DOM, MDA, MESCALINE, TMA, skal du anvende omrøring. Det bedste valg er en magnetisk omrører:
Den hvide olie, 27,6 g, blev opløst i 50 mL H2O indeholdende 7,0 g eddikesyre. Denne klare opløsning blev omrørt kraftigt og behandlet med 20 mL koncentreret HCl. Der var en øjeblikkelig dannelse af det vandfri salt af 2,5-dimethoxy-4-bromophenethylaminhydrochlorid (2C-B).
En suspension af 9,5 g LAH i 750 ml godt omrørt vandfri Et2O blev holdt ved tilbagesvaling under en inert atmosfære, hvor returnering af det kondenserede opløsningsmiddel passerede gennem et Soxhlet-bæger, der indeholdt 9,5 g 1-(2,5-dimethoxy-4-methylphenyl)-2-nitropropen. Efter at tilsætningen af nitrostyren var afsluttet, blev den omrørte suspension holdt ved tilbagesvaling i yderligere 4 timer, derefter afkølet til stuetemperatur og fik lov til at fortsætte omrøringen natten over.
I mephedron-syntesen skal du bruge dette udstyr i den følgende fase:
For at forhindre, at opløsningen koger, tilsættes methylamin i en tynd strøm fra en dråbetragt, eller tilsætningen af methylamin opdeles i 2-3 dele og hældes i lige store portioner under moderat omrøring uden at sprøjte. Når al methylamin er tilsat, skal der omrøres i to timer ved 40 ºC.
For eksempel skal du bruge en magnetisk omrører i næsten alle trin i MDMA-syntesen:
Opløs 33 ml isosafrol i 51 ml DCM. Tilsæt dette langsomt til pereddikesyren, og lad ikke temperaturen stige til over 40 *C. Du bør placere kolben på en magnetomrører i et isbad, mens du gør dette. Når alt er tilsat, lader du isbadet komme til stuetemperatur af sig selv og lader det stå og røre natten over med noget folie over toppen af kolben. Farven vil gå fra gul til orange til dyb rød, og DCM'en og eddikesyren destilleres fra. Tilbage bliver en mørk, tyk sirup.
Til syntese af andre phenylethylaminer, såsom 2C-B, DOM, MDA, MESCALINE, TMA, skal du anvende omrøring. Det bedste valg er en magnetisk omrører:
Den hvide olie, 27,6 g, blev opløst i 50 mL H2O indeholdende 7,0 g eddikesyre. Denne klare opløsning blev omrørt kraftigt og behandlet med 20 mL koncentreret HCl. Der var en øjeblikkelig dannelse af det vandfri salt af 2,5-dimethoxy-4-bromophenethylaminhydrochlorid (2C-B).
En suspension af 9,5 g LAH i 750 ml godt omrørt vandfri Et2O blev holdt ved tilbagesvaling under en inert atmosfære, hvor returnering af det kondenserede opløsningsmiddel passerede gennem et Soxhlet-bæger, der indeholdt 9,5 g 1-(2,5-dimethoxy-4-methylphenyl)-2-nitropropen. Efter at tilsætningen af nitrostyren var afsluttet, blev den omrørte suspension holdt ved tilbagesvaling i yderligere 4 timer, derefter afkølet til stuetemperatur og fik lov til at fortsætte omrøringen natten over.
I mephedron-syntesen skal du bruge dette udstyr i den følgende fase:
For at forhindre, at opløsningen koger, tilsættes methylamin i en tynd strøm fra en dråbetragt, eller tilsætningen af methylamin opdeles i 2-3 dele og hældes i lige store portioner under moderat omrøring uden at sprøjte. Når al methylamin er tilsat, skal der omrøres i to timer ved 40 ºC.
Design.
Det grundlæggende system består af to komponenter: En omrørermagnet placeret i væsken og et magnetisk drev placeret uden for beholderen. Både omrørermagneten og magnetdrevet danner et magnetisk kredsløb. For at opnå problemfri omrøring i væsker med forskellige viskositeter skal magnetdrevet have en bred vifte af forskellige hastigheder. Derfor er styrken og formen af det magnetiske kredsløb mellem omrørermagneten og drivmagneten så vigtig.
Omrørermagneten er en stangmagnet, der er indkapslet i et materiale, som beskytter magneten og forhindrer forurening af det flydende medium.
Kernen i omrørermagneten er normalt Alnico V, et mindre brugt alternativ er Samarium-Cobalt (typer af magnetiske legeringer). På grund af sine enestående kemiske og termiske (-200 °C til +260 °C) egenskaber er polytetraflouroethylen det mest foretrukne indkapslingsmiddel. Det kan nemt forarbejdes.
Kernen i omrørermagneten er normalt Alnico V, et mindre brugt alternativ er Samarium-Cobalt (typer af magnetiske legeringer). På grund af sine enestående kemiske og termiske (-200 °C til +260 °C) egenskaber er polytetraflouroethylen det mest foretrukne indkapslingsmiddel. Det kan nemt forarbejdes.
Typer af omrøringsstænger.
Et vigtigt tilbehør til den magnetiske kogepladeomrører er en magnetisk omrøringsstang. Moderne rørestave har en ydre skal af polytetraflouroethylen (PTFE) og indeholder en stærk permanent magnet på indersiden. Rørestaven placeres direkte i det medie, du vil omrøre, og beholderen, der indeholder mediet, placeres direkte oven på varmepladens varmeflade. PTFE-skallen er inert og forhindrer, at omrøringsstangen reagerer med mediet. På omrørerstangens omkreds ses en dreje- eller pivotring, som gør det muligt for stangen at dreje frit, når den placeres på en flad overflade.
I princippet er det svært at finde den mest effektive magnetiske omrører til en bestemt anvendelse, men vigtige faktorer er beholderens form og omrøringsmediets viskositet. I en petriskål vil en lang omrører ved lav hastighed være effektiv, i en beholder med rund bund vil ægformede (ovale) magnetomrørere være et passende valg. Den ideelle konfiguration er, hvor magneten på omrøringsstangen og magneten på drevet er lige lange og med en minimal afstand mellem dem.
I princippet er det svært at finde den mest effektive magnetiske omrører til en bestemt anvendelse, men vigtige faktorer er beholderens form og omrøringsmediets viskositet. I en petriskål vil en lang omrører ved lav hastighed være effektiv, i en beholder med rund bund vil ægformede (ovale) magnetomrørere være et passende valg. Den ideelle konfiguration er, hvor magneten på omrøringsstangen og magneten på drevet er lige lange og med en minimal afstand mellem dem.
Forøgelsen af den magnetiske styrke ved at bruge en SmCo-magnet kan være en fordel for mange anvendelser. Men det kan også have negative konsekvenser.
Migration:Når omrørermagneten og drivmagneten har meget forskellige længder, kan omrørermagneten migrere til en af drivmagnetens poler.
En tvingende kraft mellem driv- og omrørermagneten kan resultere i en bremseeffekt. På grund af omrørermagnetens tryk på bunden af beholderen reduceres rotationshastigheden, og rotationen kan endda forhindres.
Generelt kan der ikke gives råd for eller imod en bestemt form for omrørerstang. I tvivlstilfælde kan en test af forskellige rørestave under dine egne forhold være nyttig.
Den anden del af dette omrøringssystem er det magnetiske drev, som i sin enkleste form består af en simpel, hastighedsstyret induktionsmotor eller en stepmotor. I nogle tilfælde har motoren automatisk reversering for at forbedre blandingen. Normalt er drivmagneten en simpel firkantet stangmagnet, en U-magnet eller en sammensat SSMC-magnet. Dens rotation fremkalder rotation af omrørermagneten i væsken. Den angivne hastighed kan justeres ved hjælp af en indbygget hastighedskontrol.
Hvis du har mistet din magnetomrører og ikke har en ekstra, kan du bruge en metalklips eller en anden lille metalstang som omrører. Metalstangen vil dreje rundt i et magnetfelt og røre rundt i din væske.
Generelt kan der ikke gives råd for eller imod en bestemt form for omrørerstang. I tvivlstilfælde kan en test af forskellige rørestave under dine egne forhold være nyttig.
Den anden del af dette omrøringssystem er det magnetiske drev, som i sin enkleste form består af en simpel, hastighedsstyret induktionsmotor eller en stepmotor. I nogle tilfælde har motoren automatisk reversering for at forbedre blandingen. Normalt er drivmagneten en simpel firkantet stangmagnet, en U-magnet eller en sammensat SSMC-magnet. Dens rotation fremkalder rotation af omrørermagneten i væsken. Den angivne hastighed kan justeres ved hjælp af en indbygget hastighedskontrol.
Hvis du har mistet din magnetomrører og ikke har en ekstra, kan du bruge en metalklips eller en anden lille metalstang som omrører. Metalstangen vil dreje rundt i et magnetfelt og røre rundt i din væske.
Magnetisk omrører til kogeplade
Varmepladeomrørere kombinerer både blandings- og opvarmningsprocesser, hvilket giver mulighed for hurtigere og mere jævn opvarmning af flydende medier. Hvis du nogensinde har prøvet at opvarme en gylle uden at blande eller prøvet at kontrollere en voldsom kogning, vil du forstå, hvilken absolut nødvendighed en god varmepladeomrører er i laboratoriet.
En magnetisk kogepladeomrører har følgende vigtige komponenter: Et kontrolpanel på forsiden med justeringsknapper, gummi- eller plastikfødder i bunden til at hæve den elektriske enhed over den potentielt fugtige arbejdsflade, en afbryder på siden (hvis den ikke er integreret i justeringsknapperne), varmefladen på toppen og en netledning fra bunden eller fra bagsiden. Varmetråden og rotoren ligger under magnetomrørerens varmeflade (tegning ikke i målestok).
I varmepladen sidder der en magnetiseret rotor under varmefladen, som gør det muligt for maskinen at interagere med omrøringsstangen. I alle elektroniske omrørere vil den magnetiserede rotor enten være en permanent magnet eller en elektromagnet. På den varmeplade, som Verich sælger, sidder der en permanent magnet på rotoren, som drejer frit rundt under varmefladen. Denne magnet kan ses i mellemrummet under varmefladen.
Betjening af varmepladen
Når varmepladen er tændt, og mediet og omrørerstangen er fastgjort over hovedet (f.eks. med en klemme og et stativ), er du klar til at begynde at opvarme og blande. På forsiden af varmepladen er der to knapper. Det er de variable knapper til både opvarmning og blanding, som giver mulighed for fin kontrol over processen. Start med at tænde for omrøringen til et passende niveau. Det vil typisk være nok til at sikre, at de øverste lag af væske i beholderen blandes grundigt med de nederste lag. Hvis det ikke ser ud til, at toppen bliver forstyrret nok, skal du øge omrøringsindstillingen.
Tænd derefter for opvarmningen ved at dreje på varmeknappen. Der kan høres en let summen, når kogepladen øger strømmen til varmespiralerne under varmefladen. Da dette er et scenarie med høj strømstyrke og høj temperatur, er der nogle gange placeret strømbegrænsere i enheden for en sikkerheds skyld. For eksempel vil en sikring i Verich-kogepladen deaktivere varmesystemet, hvis strømmen til spolerne bliver for høj (f.eks. i tilfælde af en strømforsyningsfejl, eller hvis der er ekstremt slid på enheden).
Varmeeffekten varierer fra enhed til enhed. Afhængigt af kogepladens størrelse kan det tage mellem 10 og 25 minutter at opvarme en liter vand fra stuetemperatur. Overvej at forkog dit medie fra en mere aggressiv varmekilde som f.eks. en gasbrænder eller en kedel, og brug kun kogepladen til at opretholde temperaturen under omrøring.
Varmeeffekten varierer fra enhed til enhed. Afhængigt af kogepladens størrelse kan det tage mellem 10 og 25 minutter at opvarme en liter vand fra stuetemperatur. Overvej at forkog dit medie fra en mere aggressiv varmekilde som f.eks. en gasbrænder eller en kedel, og brug kun kogepladen til at opretholde temperaturen under omrøring.
Leverandører
Der er mange virksomheder, som producerer og sælger dette laboratorieudstyr. Dit valg afhænger af dit 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/
Der findes en prisliste for magnetomrørere med og uden varmeplade fra ovennævnte leverandører. Alle priser er gældende pr. 11.2021.
Last edited:
