کاربردها و نحوه کار با هیتر استیرر آزمایشگاهی

اگر برای انجام پروژه‌های تحقیقاتی یا دانشجویی سر و کارتان به آزمایشگاه‌های شیمی افتاده یا در این مراکز مشغول به کار هستید، احتمالاً با دستگاه هیتر استیرر یا همزن مغناطیسی حرارتی آشنایی دارید. این دستگاه کارکردی دوگانه دارد و علاوه بر گرم کردن محلول‌ها، آنها را با کمک نیروی الکترومغناطیس مخلوط می‌کند. این دستگاه عملکرد نسبتاً ساده‌ای دارد و با استفاده از آن می‌توانید آزمایش‌های مختلف را در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام دهید!

اگر با نحوه کارکرد دستگاه هیتر استیرر آزمایشگاهی و کاربردهای آن آشنایی کامل ندارید، پیشنهاد می‌کنیم در ادامه این مطلب با ما همراه باشید. در این مقاله قصد داریم شما را با نحوه کار هیتر استیرر و کاربردهای مختلف این دستگاه آشنا کنیم.

هیتر استیرر (Heater Stirrer) یا همزن مغناطیسی حرارتی

دستگاه هیتر استیرر که با عناوین هات پلیت استیرر، همزن مغناطیسی حرارتی یا هات پلیت مگنت‌دار هم شناخته می‌شود، یکی از کاربردی ‌ترین تجهیزات آزمایشگاه‌های تخصصی است. این دستگاه برای حرارت دهی و هم زدن همزمان و یکنواخت محلول‌ها طراحی ‌شده است. دستگاه Heater Stirrer این امکان را به اپراتور می‌دهد که پارامترهایی مانند دمای حرارت دهی، سرعت هم زدن و در برخی نمونه‌ها، مدت ‌زمان هم زدن محلول‌ها را کنترل کند. انواع هیتر استیرر براساس نوع فرمت نمایش اطلاعات عبارتند از:

• هیتر استیرر آنالوگ
• هیتر استیرر دیجیتال

مکانیسم عملکرد هیتر استیرر بر مبنای یک میدان الکترومغناطیس دوار، صفحه فلزی داغ و تعدادی آهنربای الکتریکی یا قرص مگنت است که محلول داخل ظرف را هم می‌زنند. خرید هیتر استیرر چه از نوع آنالوگ و چه از نوع دیجیتال برای هر آزمایشگاهی ضروری است، زیرا برای گرم کردن و اختلاط اولیه مواد شیمیایی یا نمونه‌ها این دستگاه بهترین گزینه است. قیمت انواع هیتر استیرر با توجه به نوع دستگاه، کارایی، قابلیت‌ها و همچنین برند تولید کننده آن متفاوت است.

دستگاه هیتر استیرر چگونه کار می‌کند؟

همان طور که در بخش قبلی توضیح دادیم، اساس کار هیتر استیرر یک میدان الکترومغناطیس دوار است. هر دستگاه دارای یک ‌صفحه فلزی داغ شونده با تعدادی آهنربای الکتریکی، یک یا دو قرص مگنت آزمایشگاهی (با خاصیت آهن‌ربایی)، پیچ مخصوص کنترل دمای حرارت دهی دستگاه و پیچ کنترل سرعت است. با کمک این پیچ‌های کنترلی می‌توانیم سرعت چرخش مگنت‌ها و شدت گرم شدن محلول را روی میزان دلخواه تنظیم کنیم.

مگنت‌ها از جنس یک ماده غیر واکنش دهنده مانند (تفلون یا PTFE) ساخته شده‌اند که از نظر شیمیایی خنثی و بی‌اثر است. زمانی که آنها را داخل ظرف محلول قرار می‌دهیم و ظرف برای حرارت دهی روی صفحه فلزی هیتر استیرر مستقر می‌شود، میدان الکترومغناطیسی دستگاه نیز فعال می‌شود. به این ‌ترتیب همزمان با گرم شدن محلول، مگنت‌هایی که داخل ظرف محلول هستند، حول محور میدان الکترومغناطیسی دستگاه به چرخش درمی‌آیند و محلول هم زده می‌شود.

با توجه به اینکه سرعت میدان الکترومغناطیسی روی هر مقداری که تنظیم شود ثابت باقی می‌ماند، هم زدن محلول با کمک مگنت‌ها به ‌صورت کاملاً یکنواخت انجام ‌می‌شود. هر چقدر محدوده سرعت دستگاه (دور در دقیقه)، دقت و ظرفیت آن بالاتر باشد، شما کنترل بهتری روی دستگاه خواهید داشت. بر این اساس هیتر استیررها انواع مختلفی دارند، پیشنهاد می‌کنیم برای بررسی و مقایسه این دستگاه‌ها و همچنین سایر دستگاه‌های آزمایشگاهی با عملکرد مشابه، به نشانی https://shimibio.com/product-category/device/ مراجعه کنید.

4 کاربرد مهم دستگاه هیتر استیرر آزمایشگاهی

به طور کلی در همه آزمایشگاه‌های تحقیقاتی، تولیدی و بالینی از انواع هیتر استیرر برای گرم کردن و مخلوط کردن آهسته و ایمن نمونه‌ها و مواد شیمیایی استفاده می‌شود، ولی اگر بخواهیم به ‌صورت تخصصی به توضیح کاربردهای این دستگاه بپردازیم، باید به این موارد اشاره کنیم:

✔ گرم کردن و هم زدن محلول‌های با حجم کم

اولین و مهم‌ترین کاربرد هیتر استیرر، هم زدن و گرم کردن همزمان انواع محلول‌های قلیایی و اسیدی در حجم کم و با سرعت و حرارت دلخواه است. در برخی موارد حجم محلول‌هایی که باید تهیه کنیم، کم است و استفاده از همزن‌های مکانیکی چندان معقول نیست یا امکان حرارت دهی هم زمان محلول وجود ندارد؛ برای این‌گونه مواقع هیتر استیرر کاملاً کاربردی است، چون هر دو عملیات را با هم انجام می‌دهد.

✔ هم زدن محلول‌ها با کمترین سر و صدا

هیتر استیرر در مقایسه با همزن‌های عادی سر و صدای بسیار کمی دارد و میزان کار دستی را کاهش می‌دهد. به همین دلیل در آزمایشگاه‌های کوچک یا پژوهشگاه‌هایی که نباید سر و صدای مزاحم وجود داشته‌ باشد، از هیتر استیرر برای هم زدن و گرم کردن محلول‌های مختلف استفاده می‌شود.

✔ جایگزینی مناسب برای همزن‌های مکانیکی قدیمی

پیش از اینکه دستگاه هیتر استیرر وارد بازار شود، از همزن‌های مکانیکی برای مخلوط کردن یا همگن سازی محلول‌ها استفاده می‌شد که فقط برای عملیات هم زدن، انحلال و همگن سازی محلول‌ها کارایی داشتند. ولی با ورود انواع هات پلیت استیرر به بازار تجهیزات آزمایشگاهی، این دستگاه‌ها به‌ عنوان یک جایگزین قوی و حرفه‌ای برای همزن‌های مکانیکی استفاده می‌شوند.

✔ سرعت‌ بخشیدن به واکنش‌های شیمیایی

در بعضی از آزمایش‌ها لازم است واکنش شیمیایی بین دو یا چند ماده داخل محلول مورد نظر در مدت ‌زمان سریع‌تری انجام شود. در چنین مواردی از دستگاه هیتر استیرر کمک گرفته‌ می‌شود تا با اعمال مقداری حرارت در زمان اختلاط مواد، واکنش‌ها با سرعت بالاتری انجام شود.

آموزش نحوه کار با هیتر استیرر آزمایشگاهی

استفاده از دستگاه هیتر استیرر کار آسانی است، به شرطی که بخش‌های مختلف آن و نحوه تنظیم دستگاه را آموخته باشیم. در ادامه همچنان با ما همراه باشید تا با این بخش‌ها و نحوه کارکرد دستگاه آشنا شویم:

✔ تنظیمات دستگاه

هر هیتر استیرر دارای یک دکمه روشن / خاموش یا ON / OFF است که بعد از اتصال دستگاه به برق، جریان برق دستگاه را وصل یا قطع می‌کند. روی دستگاه دو پیج کنترلی تعبیه ‌شده که یکی از آنها مربوط به تنظیم دما و دیگری مربوط به تنظیم سرعت چرخش میدان الکترومغناطیسی دوار هیتر استیرر است. البته در دستگاه‌های دیجیتال یک صفحه نمایشگر هم وجود دارد که مقادیر سرعت و دما را به اپراتور نمایش می‌دهد.

✔ نحوه روشن‌ کردن و استفاده از دستگاه

قبل از اینکه دکمه پاور دستگاه را روی حالت روشن یا ON قرار دهید، ابتدا باید مطمئن شوید که سیم دستگاه به برق متصل است و پیچ‌های کنترل حرارت و سرعت روی عدد صفر قرار دارند. بعد از روشن ‌کردن هیتر استیرر باید مراحل زیر را طی کنید:

1. قرص‌های مگنت را داخل ظرف محلول قرار دهید
2. ظرف محلول را روی صفحه فلزی هیتر استیرر مستقر کنید
3. درجه حرارت دستگاه را روی مقدار مورد نیاز تنظیم کنید
4. سرعت چرخش دستگاه را برای شروع روی کمترین مقدار قرار دهید

بعد از اینکه محلول شروع به گرم شدن کرد، آهسته ‌آهسته با چرخاندن پیچ کنترل سرعت در جهت افزایش دور چرخش مگنت‌ها، مقدار سرعت را روی اندازه دلخواه تنظیم کنید. با این ‌کار مکانیسم گرمایش و آهنرباهای الکتریکی با هم فعال می‌شوند و محلول هم ‌زمان با گرم شدن، به‌ صورت یکنواخت هم زده می‌شود. به علاوه، شتاب چرخش مگنت‌ها نیز تحت کنترل شما خواهد بود.

انواع هیتر استیرر آزمایشگاهی از نظر آنالوگ یا دیجیتال بودن، محدوده سرعت، محدوده دمایی و قدرت هم زدن با هم تفاوت دارند، ولی نحوه کار با همه آنها تقریبا یکسان است. اگر قصد دارید آزمایشگاه خود را به یکی از این دستگاه‌ها مجهز کنید، پیشنهاد می‌کنیم حتماً از محصولات موجود در فروشگاه اینترنتی شیمیبیو دیدن کنید تا انتخابی عالی و مقرون به صرفه داشته ‌باشید.