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如何選擇頂置式攪拌器
閱讀：1809 發(fā)布時(shí)間：2020-8-4
攪拌器是化學(xué)和生物實(shí)驗(yàn)室中*的實(shí)驗(yàn)儀器之一。特別是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，它可使反應(yīng)混合物混合得更加均勻，反應(yīng)體系的溫度更加均勻，從而有利于化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行特別是非均相反應(yīng)。
攪拌器有兩大功能：(1)使液體產(chǎn)生強(qiáng)大的總體流動(dòng)，以保證裝置內(nèi)不存在靜止區(qū)，達(dá)到宏觀均勻；(2)產(chǎn)生強(qiáng)大的湍動(dòng)，使液體微團(tuán)尺寸減小。攪拌器選用得當(dāng)，液團(tuán)分割就越細(xì)小，使得混合的組分之間接觸面不斷增大，分子擴(kuò)散速率增加，也即混合效果越好。
實(shí)驗(yàn)室常用攪拌器一般分為兩大類，頂置式機(jī)械攪拌器及磁驅(qū)攪拌器。
頂置式攪拌器如何選擇？
頂置式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)。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。
選擇攪拌器時(shí)首先要明確一個(gè)概念，粘度。粘度指流體對流動(dòng)的阻抗能力，其定義為：液體以1cm/s的速度流動(dòng)時(shí)，在每1平方厘米平面上所需剪應(yīng)力的大小，稱為動(dòng)力粘度，以Pa·s為單位。粘度是流體的一種屬性。
在攪拌過程中，一般認(rèn)為粘度小于5Pa·s的為低粘度流體，例如：水、蓖麻油、飴糖、果醬、蜂蜜、潤滑油重油、低粘乳液等；5-50Pa·s的為中粘度流體，例如：油墨、牙膏等；50-500Pa·s的為高粘度流體，例如口香糖、增塑溶膠、固體燃料等；大于500Pa·s的為特高粘流體例如：橡膠混合物、塑料熔體、有機(jī)硅等。
一般頂置式攪拌器技術(shù)參數(shù)中會(huì)有大攪拌粘度，使用的單位是cps，cps換算為：1Pa·s=1000mPa.s=1000cps。例如，常規(guī)頂置攪拌器的大攪拌粘度為20000cps，應(yīng)該是為20Pa·s，也就是這個(gè)攪拌器適合用于中低粘度流體的攪拌。
攪拌槳的選擇也是頂置式攪拌器的一個(gè)重要參數(shù)，對于低粘度介質(zhì)，用小直徑的高轉(zhuǎn)速的攪拌器就能帶動(dòng)周圍的流體循環(huán)，并至遠(yuǎn)處。而高粘度介質(zhì)的流體則不然，需直接用攪拌器來推動(dòng)。適用于低粘和中粘流體的葉輪有槳式、開啟渦輪式、推進(jìn)式、長薄葉螺旋槳式、圓盤渦輪式、布魯馬金式、板框槳式、三葉后彎式、MIG式等。適用于高粘和特高粘流體的葉輪有螺帶式葉輪、螺桿式、錨式、框式、螺旋槳式等。有的流體粘度隨反應(yīng)進(jìn)行而變化，就需要用能適合寬粘度領(lǐng)域的葉輪，如泛能式葉輪等。
攪拌器選擇時(shí)還需要確定攪拌器轉(zhuǎn)速、扭矩、功率和大攪拌量等參數(shù)，在確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法后，結(jié)合各種頂置式攪拌器參數(shù)，基本就能選擇一個(gè)適合自己實(shí)驗(yàn)的頂置式攪拌器了。