Un agitador magnético o mezclador magnético es un dispositivo de laboratorio que emplea un campo magnético giratorio para hacer que una barra agitadora (o varilla ) sumergida en un líquido gire muy rápidamente, agitándola. El campo giratorio puede crearse mediante un imán giratorio 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.
Un agitador magnético consta de 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. [1] Las barras agitadoras suelen estar recubiertas de PTFE o, con menos frecuencia, de vidrio; los recubrimientos están destinados a ser químicamente inertes , no contaminar ni reaccionar con la mezcla de reacción en la que se encuentran. [1] El vidrio puede ser viable como alternativa si el PTFE no es adecuado debido a las altas temperaturas o al ataque químico. Al disolver reducciones de metales que utilizan un metal alcalino disuelto en una amina primaria, el PTFE puede verse atacado hasta cierto punto. [2] [3] Las reducciones de abedul (una reducción común con metal en disolución) a menudo se realizan 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 la lejía) dependiendo del calor, el tiempo de exposición y la concentración. [4]
Los agitadores magnéticos tienen forma de barra y generalmente de sección transversal octogonal o circular. Una forma ovalada puntiaguda también es común para su uso en matraces de fondo redondo . Existe una variedad de formas especiales para una agitación más estable o eficiente en diferentes condiciones o para adaptarse a la forma de recipientes pequeños. Muchas barras agitadoras tienen un anillo de pivote alrededor del centro sobre el cual giran. Los más pequeños miden sólo unos pocos milímetros de largo y los más grandes varios centímetros. Los tamaños más pequeños (menos de aproximadamente 10 mm) a menudo se denominan "pulgas".
Las placas calientes de laboratorio a menudo cumplen un doble propósito al incorporar tanto el conjunto de agitación como un elemento calefactor . Dichos elementos calefactores pueden variar en potencia desde unos pocos cientos hasta 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 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 más fácilmente que otros dispositivos agitadores. No requieren lubricantes que puedan contaminar el recipiente de reacción y el producto.
Un recuperador de barra agitadora es un imán separado en el extremo de un palo largo (también recubierto con PTFE químicamente inerte) que se puede usar para quitar barras agitadoras de un recipiente. [1]
La primera patente para un mezclador magnético es la US 1.242.493, expedida el 9 de octubre de 1917 a Richard H. Stringham de Bountiful, Utah, EE. UU. El mezclador del Sr. Stringham utilizaba electroimanes estacionarios en la base, en lugar de un imán permanente giratorio, para hacer girar el agitador. [5]
Arthur Rosinger de Newark, Nueva Jersey, EE. UU. obtuvo la patente estadounidense 2.350.534, titulada Magnetic Stirrer, el 6 de junio de 1944, y presentó una solicitud el 5 de octubre de 1942. [6] La patente del Sr. Rosinger incluye una descripción de una barra magnética recubierta colocada en un recipiente. , que es impulsado por un imán giratorio en una base debajo del recipiente. Rosinger también explica en su patente que recubrir el imán con plástico o cubrirlo con vidrio o porcelana lo vuelve químicamente inerte.
La barra magnética recubierta de plástico fue inventada de forma independiente a finales de la década de 1940 por Edward McLaughlin, del Torpedo Experimental Establishment (TEE), Greenock , Escocia, quien la llamó "pulga" debido a la forma en que salta si se acciona el imán giratorio. demasiado rápido. [ cita necesaria ]
El primer agitador magnético multipunto fue desarrollado y patentado por Salvador Bonet de la empresa SBS en 1977. [ cita necesaria ] También introdujo la práctica de anotar la denominación del poder de agitación en "litros de agua", que es un estándar en el mercado actual.
Los agitadores magnéticos se utilizan a menudo en química y biología , donde se pueden utilizar para agitar recipientes o sistemas herméticamente cerrados sin la necesidad de complicados sellos anticorrosivo. 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 de la simple barra magnética). Las barras agitadoras magnéticas funcionan bien en recipientes de vidrio comúnmente utilizados para reacciones químicas, ya que el vidrio no afecta apreciablemente el campo magnético . El tamaño limitado de la barra significa que los agitadores magnéticos sólo se pueden utilizar para experimentos relativamente pequeños, de 4 litros o menos. Las barras agitadoras también tienen dificultades para tratar líquidos viscosos o suspensiones espesas. Para volúmenes mayores o líquidos más viscosos, normalmente se necesita algún tipo de agitación mecánica (p. ej., un agitador de cabeza). En química sintética, se utiliza comúnmente un agitador/calentador magnético combinado, equipado con un mecanismo de control de temperatura incorporado y una sonda de temperatura, con un baño calefactor (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), permitiendo que los recipientes de reacción colocados en el baño se mantengan a temperaturas entre aproximadamente -120 y 250 °C (-184 y 482 °F).
