मॅग्नेटिक स्टीरर
 A stir bar mixing a solution on a combined hot-plate magnetic-stirrer device; the left knob controls the stirring rate and the right knob controls heating | |
| Other names | Magnetic mixer |
|---|---|
| Uses | Liquid mixing |
| Inventor | Arthur Rosinger |
| Related items | Vortex mixer, static mixer |
एक चुंबकीय उत्तेजक या चुंबकीय मिश्रक एक प्रयोगशाला उपकरण है जो एक द्रव में डूबे हुए हलचल पट्टी (या पिस्सू) को बहुत तेज़ी से घूर्णन करने के लिए प्रेरित करता है, घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करता है, इस प्रकार इसे हिलाया जाता है। घूर्णन क्षेत्र या तो घूर्णन चुंबक या द्रव के साथ बर्तन के नीचे रखे स्थिर विद्युत चुम्बकों के एक समूह द्वारा बनाया जा सकता है। यह रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान में छोटी मात्रा में हलचल करने के लिए एक सुविधाजनक तरीके के रूप में उपयोग किया जाता है और जहां अन्य प्रकार के हलचल, जैसे कि उपरि स्टिरर और सरगर्मी छड़, व्यवहार्य नहीं हो सकते हैं।
मिश्रण के साथ रासायनिक अभिक्रियाओ को रोकने के लिए स्टिर पट्टि को समान्यता PTFE या काँच में लेपित किया जाता है। चुंबकीय उत्तेजक में एक ताप तत्व भी सम्मलित हो सकता है, जो एक साथ गर्म करने और सरगर्मी की अनुमति देता है। अपने छोटे आकार के कारण, अन्य मिश्रित करने वाले उपकरणों की तुलना में स्टिर पट्टि को साफ करना और रोगाणुरहित करना आसान होता है। चुंबकीय मिश्रक के लिए पहला पेटेंट 1917 में जारी किया गया था, और तब से यह उपकरण विकसित और बेहतर हुआ है। चुंबकीय उत्तेजक कम चिपचिपे द्रव पदार्थ वाले छोटे प्रयोगों के साथ सबसे प्रभावी होते हैं, क्योंकि वे बड़ी मात्रा या मोटे निलंबन के साथ संघर्ष करते हैं
डिजाइन
एक चुंबकीय उत्तेजक में द्रव के भीतर रखी एक चुंबकीय पट्टी होती है जो सरगर्मी क्रिया प्रदान करती है। स्टिरर पट्टि की गति द्रव युक्त बर्तन के नीचे, स्टिरर उपकरण में एक अन्य घूर्णन चुंबक या विद्युत चुम्बकों की सभा द्वारा संचालित होती है।[1] स्टिर पट्टि समान्यता PTFE में लेपित होते हैं, या, कम पट्टि, काँच में; कोटिंग्स रासायनिक रूप से निष्क्रिय होने का इरादा रखती हैं, वे जिस अभिक्रिया मिश्रण में हैं, उसके साथ दूषित या अभिक्रिया नहीं करती हैं।[1] यदि उच्च तापमान या रासायनिक हमले के कारण PTFE अनुपयुक्त है तो काँच एक विकल्प के रूप में व्यवहार्य हो सकता है। प्राथमिक एमाइन में घुली हुई क्षार धातु का उपयोग करने वाले धातु अपघटनों में, PTFE पर कुछ हद तक हमला किया जा सकता है।[2][3] बिर्च कटौती (एक सामान्य घुलने वाली धातु की कमी) प्रायः एक कांच के बर्तन में आयोजित की जाती है, इस प्रकार यह दर्शाता है कि एक काँच हलचल पट्टि इसी तरह संगत होगी। गर्मी, जोखिम समय और एकाग्रता के आधार पर काँच पर मजबूत क्षार (जैसे लाइ) द्वारा हमला किया जा सकता है।[4]
चुंबकीय उत्तेजक पट्टि के आकार के होते हैं और समान्यता क्रॉस-सेक्शन में अष्टकोणीय या गोलाकार होते हैं, गोल पेंदीवाला कुप्पी में उपयोग के लिए एक नुकीली अंडाकार आकृति भी सामान्य है। विभिन्न स्थितियों में अधिक स्थिर या कुशल सरगर्मी के लिए या छोटे जहाजों के आकार के अनुरूप होने के लिए कई प्रकार के विशेष आकार मौजूद हैं। कई स्टिर पट्टि में केंद्र के चारों ओर एक धुरी वलय होती है जिस पर वे घूमते हैं। सबसे छोटे केवल कुछ मिलीमीटर लंबे और सबसे बड़े कई सेंटीमीटर लंबे होते हैं। छोटे आकार (लगभग 10 मिमी से कम) को प्रायः पिस्सू कहा जाता है।
प्रयोगशाला गर्म प्लेटें प्रायः सरगर्मी सभा और ताप तत्व दोनों को सम्मलित करके एक दोहरे उद्देश्य की पूर्ति करती हैं। ऐसे ताप तत्वों की शक्ति कुछ सौ से लेकर कुछ हज़ार वाट तक हो सकती है, और अभिक्रिया कुप्पी को गर्म करने और एक ही समय में मिश्रित करने की अनुमति देती है। अधिकतम पहुंच योग्य द्रव तापमान कुप्पी के आकार, गर्म किए जाने वाले घोल की मात्रा, ताप तत्व की शक्ति और प्रणाली को प्रदान किए गए तापावरोधन की मात्रा पर निर्भर करता है।
पट्टि के भीतर चुंबकीय सामग्री समान्यता अल्निको या समैरियम-कोबाल्ट चुंबक होती है, जो चुंबकीय शक्ति के नुकसान के बिना उच्च तापमान का सामना कर सकती है, यद्यपि कम तापमान अनुप्रयोगों के लिए नियोडिमियम चुंबक का उपयोग किया जा सकता है, और फेराइट (चुंबक) हलचल पट्टि मौजूद हैं।
इसके छोटे आकार के कारण, एक सरगर्मी पट्टि अन्य सरगर्मी उपकरणों की तुलना में अधिक आसानी से साफ और निष्फल किया जाता है। उन्हें स्नेहक की आवश्यकता नहीं होती है जो अभिक्रिया पोत और उत्पाद को दूषित कर सकते हैं।
स्टिर पट्टि पुनः प्राप्त करने वाली एक लंबी छड़ी के अंत में एक अलग चुंबक होता है (जिसे रासायनिक रूप से निष्क्रिय PTFE के साथ भी लेपित किया जाता है) जिसका उपयोग किसी बर्तन से स्टिर पट्टि को हटाने के लिए किया जा सकता है।[1]
इतिहास
चुंबकीय मिश्रक के लिए पहला पेटेंट यूएस 1,242,493 है, जो 9 अक्टूबर 1917 को बाउंटीफुल, यूटा, यू.एस. के रिचर्ड H. स्ट्रिंगम को जारी किया गया था। श्री स्ट्रिंगम के मिश्रक ने स्टिरर को घुमाने के लिए, घूमने वाले स्थायी चुंबक के सिवाय आधार में स्थिर विद्युतचुंबकों का उपयोग किया था।[5]
नेवार्क, न्यू जर्सी, अमेरिका के आर्थर रोसिंगर ने 5 अक्टूबर 1942 को एक आवेदन दायर करके 6 जून 1944 को चुंबकीय उत्तेजक शीर्षक से U.S. पेटेंट 2,350,534 प्राप्त किया।[6] श्री रोसिंगर के पेटेंट में एक पोत में रखे एक लेपित पट्टि चुंबक का विवरण सम्मलित है, जो पोत के नीचे एक आधार में घूर्णन चुंबक द्वारा संचालित होता है। श्री रोसिंगर अपने पेटेंट में यह भी बताते हैं कि चुंबक को प्लास्टिक में लेप करने या कांच या चीनी मिट्टी के बरतन से ढकने से यह रासायनिक रूप से निष्क्रिय हो जाता है।
प्लास्टिक-लेपित पट्टि चुंबक का आविष्कार स्वतंत्र रूप से 1940 के दशक के अंत में टारपीडो प्रायोगिक प्रतिष्ठान (TEE), ग्रीनॉक, स्कॉटलैंड के एडवर्ड मैकलॉघलिन द्वारा आविष्कार किया गया था, जिन्होंने इसे 'पिस्सू' नाम दिया था क्योंकि जिस तरह से घूर्णन चुंबक को बहुत तेजी से चलाने पर यह उछलता है।[उद्धरण वांछित]
1977 में SBS कंपनी के सल्वाडोर बोनट द्वारा पहला बहु-बिंदु चुंबकीय उत्तेजक विकसित और पेटेंट कराया गया था।[उद्धरण वांछित] उन्होंने ''लीटर जल'' में सरगर्मी शक्ति के मूल्य को नोट करने की प्रथा भी शुरू की, जो आज एक बाजार मानक है।
उपयोग और सीमाएं
रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान में प्रायः चुंबकीय उत्तेजक का उपयोग किया जाता है, जहां उनका उपयोग जटिल घूर्णी सील की आवश्यकता के बिना भली भांति बंद जहाजों या प्रणालियों को मिश्रित करने के लिए किया जा सकता है। उन्हें गियर चालित मोटरयुक्त स्टिरर से अधिक पसंद किया जाता है क्योंकि वे शांत, अधिक कुशल होते हैं, और उनके पास टूटने या घिसने के लिए कोई हिलता हुआ बाहरी भाग नहीं होता है (स्वयं साधारण पट्टि चुंबक के अलावा)। समान्यता रासायनिक अभिक्रियाओ के लिए उपयोग किए जाने वाले कांच के बर्तनों में चुंबकीय हलचल पट्टि अच्छी तरह से काम करते हैं, क्योंकि कांच चुंबकीय क्षेत्र को विशेष रूप से प्रभावित नहीं करता है। पट्टि के सीमित आकार का मतलब है कि चुंबकीय स्टिरर का उपयोग केवल 4 लीटर या उससे कम के अपेक्षाकृत छोटे प्रयोगों के लिए किया जा सकता है। स्टिरर पट्टि को चिपचिपाहट वाले द्रव या मोटे निलंबन से निपटने में भी कठिनाई होती है। बड़ी मात्रा या अधिक चिपचिपे द्रव पदार्थों के लिए, समान्यता किसी प्रकार की यांत्रिक सरगर्मी (जैसे, एक उपरि स्टिरर) की आवश्यकता होती है। कृत्रिम रसायन शास्त्र में, एक संयुक्त चुंबकीय स्टिरर/हीटर, जो एक अंतर्निहित तापमान नियंत्रण तंत्र और तापमान जांच से सुसज्जित है, समान्यता ताप स्नान के साथ प्रयोग किया जाता है(समान्यता तेल, रेत, या कम पिघलने वाली धातु) या ठंडा करने वाला स्नान (समान्यता जल, बर्फ, या द्रव नाइट्रोजन या शीतलक के रूप में सूखी बर्फ के साथ मिश्रित एक कार्बनिक द्रव), स्नान में रखे अभिक्रियाओ के वाहिकाओं को लगभग -120 और 250 डिग्री सेल्सियस (-184 और 482 डिग्री फारेनहाइट) के बीच तापमान पर बनाए रखने की अनुमति मिलती है।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 "हलचल सलाखों". 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). "कार्बन और बोरोन नाइट्राइड नैनोट्यूब के सहसंयोजक कार्यात्मकता पर PTFE स्टिर बार्स का प्रतिकूल प्रभाव बिलअप्स-बर्च रिडक्शन स्थितियों का उपयोग करना". ACS Omega. 4 (3): 5098–5106. doi:10.1021/acsomega.8b03677. PMC 6648908. PMID 31459687.
- ↑ Girolami GS, Thomas B, Rauchfuss TB, Angelici RJ (1999-08-01). Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry: A Laboratory Manual (3 ed.). University Science Books. p. 87. ISBN 978-0-935702-48-4. Retrieved 2013-04-23.
- ↑ "Electrical drink-mixer".
- ↑ US 2350534, Rosinger A, "मॅग्नेटिक स्टीरर", issued 6 June 1944
बाहरी संबंध
- Short video of a homemade stir plate. Creative Commons Attribution license (reuse allowed).
