Un agitador magnético o mezclador magnético es un dispositivo de laboratorio que emplea un campo magnético rotatorio para hacer que una barra agitadora (o pulga ) sumergida en un líquido gire muy rápidamente, agitándolo así. El campo rotatorio puede ser creado por un imán rotatorio o un conjunto de electroimanes estacionarios, colocados debajo del recipiente con el líquido. Se utiliza en química y biología como una forma conveniente de agitar volúmenes pequeños y donde otras formas de agitación, como agitadores de cabeza y varillas agitadoras, pueden no ser viables.
La primera patente de un mezclador magnético es la US 1.242.493, concedida el 9 de octubre de 1917 a Richard H. Stringham, de Bountiful, Utah . El mezclador de Stringham utilizaba electroimanes estacionarios en la base, en lugar de un imán permanente giratorio, para hacer girar el agitador. [1]
Arthur Rosinger, de Newark, Nueva Jersey, obtuvo la patente estadounidense 2.350.534, titulada Magnetic Stirrer (Agitador magnético), el 6 de junio de 1944, tras haber presentado una solicitud el 5 de octubre de 1942. [2] La patente de Rosinger incluye una descripción de un imán de barra revestido colocado en un recipiente, que es accionado por un imán giratorio en una base debajo del recipiente. Rosinger también explica en su patente que revestir el imán con plástico o cubrirlo con vidrio o porcelana lo vuelve químicamente inerte.
El imán de barra recubierto de plástico fue inventado independientemente a fines de la década de 1940 por Edward McLaughlin, del Torpedo Experimental Establishment (TEE), Greenock , Escocia, quien lo llamó "pulga" debido a la forma en que salta si el imán giratorio se impulsa demasiado rápido. [ cita requerida ]
El primer agitador magnético multipunto fue desarrollado y patentado por Salvador Bonet de la empresa SBS en 1977. También introdujo la práctica de indicar la denominación de la potencia de agitación en "litros de agua", que es un estándar de mercado hoy en día. [3]
Un agitador magnético consiste en una barra magnética colocada dentro del líquido que proporciona la acción de agitación. El movimiento de la barra agitadora es impulsado por otro imán giratorio o conjunto de electroimanes en el dispositivo agitador, debajo del recipiente que contiene el líquido. [4] Las barras agitadoras suelen estar recubiertas de PTFE o, con menos frecuencia, de vidrio; los recubrimientos están destinados a ser químicamente inertes , no contaminando ni reaccionando con la mezcla de reacción en la que se encuentran. [4] El vidrio puede ser viable como una alternativa si el PTFE no es adecuado debido a la alta temperatura o al ataque químico. En las reducciones de metales en disolución que utilizan un metal alcalino disuelto en una amina primaria, el PTFE puede ser atacado hasta cierto punto. [5] [6] Las reducciones de Birch (una reducción de metales en disolución común) a menudo se llevan a cabo en un recipiente de vidrio, lo que indica que una barra agitadora de vidrio también sería compatible. El vidrio puede ser atacado por álcalis fuertes (como lejía) dependiendo del calor, el tiempo de exposición y la concentración. [7]
Los agitadores magnéticos tienen forma de barra y, por lo general, una sección transversal octogonal o circular. También es común la forma ovalada puntiaguda para su uso en matraces de fondo redondo . Existe una variedad de formas especiales para lograr una agitación más estable o eficiente en diferentes condiciones o para adaptarse a la forma de recipientes pequeños. Muchas barras agitadoras tienen un anillo pivotante alrededor del centro sobre el que giran. Las más pequeñas tienen solo unos pocos milímetros de largo y las más grandes varios centímetros. Los tamaños más pequeños (menos de unos 10 mm) a menudo se denominan "pulgas".
Las placas calefactoras de laboratorio suelen tener una doble finalidad, ya que incorporan tanto el conjunto de agitación como un elemento calefactor . Estos elementos calefactores pueden tener una potencia que va desde unos pocos cientos a unos pocos miles de vatios, y permiten calentar y agitar el matraz de reacción al mismo tiempo. La temperatura máxima alcanzable del fluido depende del tamaño del matraz, la cantidad de solución que se va a calentar, la potencia del elemento calefactor y la cantidad de aislamiento proporcionado al sistema.
El material magnético dentro de las barras es más comúnmente alnico o samario cobalto , que puede soportar altas temperaturas sin pérdida de fuerza magnética, aunque para aplicaciones de baja temperatura se puede usar neodimio y existen barras agitadoras de ferrita .
Debido a su pequeño tamaño, una barra agitadora se limpia y esteriliza con mayor facilidad que otros dispositivos agitadores. No requieren lubricantes que puedan contaminar el recipiente de reacción y el producto.
Un recuperador de barras agitadoras es un imán separado en el extremo de un palo largo (también recubierto con PTFE químicamente inerte) que se puede utilizar para retirar barras agitadoras de un recipiente. [4]
Los agitadores magnéticos se utilizan a menudo en química y biología , donde se pueden utilizar para agitar recipientes o sistemas herméticamente cerrados sin necesidad de sellos de putrefacción complicados. Se prefieren a los agitadores motorizados accionados por engranajes porque son más silenciosos, más eficientes y no tienen partes externas móviles que se rompan o desgasten (aparte del simple imán de barra en sí). Las barras agitadoras magnéticas funcionan bien en recipientes de vidrio que se utilizan comúnmente para reacciones químicas, ya que el vidrio no afecta apreciablemente a un campo magnético .
El tamaño limitado de la barra significa que los agitadores magnéticos solo se pueden utilizar para experimentos relativamente pequeños, de 4 litros o menos. Las barras agitadoras también tienen dificultades para manipular líquidos viscosos o suspensiones espesas. Para volúmenes mayores o líquidos más viscosos, normalmente se necesita algún tipo de agitación mecánica (por ejemplo, un agitador de varilla).
En química sintética, un agitador/calentador magnético combinado, equipado con un mecanismo de control de temperatura incorporado y una sonda de temperatura, se utiliza comúnmente con un baño de calentamiento (comúnmente aceite, arena o metal de bajo punto de fusión) o un baño de enfriamiento (comúnmente agua, hielo o un líquido orgánico mezclado con nitrógeno líquido o hielo seco como refrigerante), lo que permite que los recipientes de reacción colocados en el baño se mantengan a temperaturas entre aproximadamente -120 y 250 °C (-184 y 482 °F).
