مقدمه
همزن‌های مغناطیسی، تجهیزاتی هستند که اغلب با استفاده از نیروی مغناطیسی نمونه‌ها را مخلوط می‌کنند. در این تجهیزات نیاز است تا یک مگنت (آهنربا) درون ظرف نمونه قرار داده شود. دستگاه با ایجاد میدان مغناطیسی موجب چرخش مگنت شده و این حرکت مگنت موجب اختلاط نمونه می‌شود. بسیاری از همزن‌های مغناطیسی کنونی آهنربا را با استفاده از یک موتور الکتریکی می‌چرخانند و یکی از ساده‌ترین تجهیزات برای تهیه مخلوط می‌باشند. این تجهیزات متناسب با ابعادشان، اغلب برای هم زدن حجم‌هایی بین ۲۰ الی ۲۵۰ میلی‌لیتر از نمونه مناسب هستند. یک همزن مغناطیسی به طور کلی شامل یک سیستم گرمایش همراه برای گرم کردن مایع نیز می‌باشد. همزن‌های مغناطیسی بی صدا هستند و امکان هم زدن سیستم‌های بسته را بدون نیاز به ایزوله سازی، مانند همزن‌های مکانیکی، فراهم می‌کنند. مایعایت با ویسکوزیته بالا یا محلول‌های متراکم با استفاده از این روش به سختی مخلوط می‌شوند. در این موارد، معمولاً نوعی هم زدن مکانیکی مورد نیاز است.
همزن مغناطیسی: ساختار و نحوه عملکرد
فرآیندهای هم زدن در آزمایشگاه‌ها با هر شکل و اندازه معمول است. صرف نظر از برنامه یا فرآیند خاصی که انجام می‌شود، تکنسین‌های آزمایشگاه باید از بهترین تجهیزات برای کار و ایجاد اطمینان از نتایج ثابت استفاده کنند. متأسفانه، برخی از آزمایشگاه‌ها به دلیل استفاده از تجهیزات و ابزارهای اشتباه همزنی، سطح عملکرد یا ثبات مورد نیاز خود را ندارند. به همین دلیل بسیار مهم است که روش‌ها و تجهیزات هم زدن را بشناسید و این که چه زمانی آنها انتخاب مناسبی برای کار شما هستند.
اصل کار همزن مغناطیسی (شکل ۱) بر اساس جاذبه و دافعه بارهای همسان و غیر همسان می‌باشد. میکرو موتور با ایجاد دائمی بارهای همسان و غیر همسان منجر به گردش آهنربای درون ظرف می‌شود (شکل ۲) و میدان مغناطیسی دوار ایجاد شده توسط میکرو موتور باعث می‌شود که محلول به صورت همگن و یکنواخت مخلوط شود، سرعت همزن قابل تنظیم است و به طور گسترده‌ای برای هم زدن حلال در ویسکوزیته‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. بیشتر همزن‌های مغناطیسی مجهز به سیستم کنترل دما نیز می‌باشند که این امر موجب این قابلیت را برای کاربران در آزمایشگاه ایجاد می‌نماید که دمای نمونه را با توجه به نیاز آزمایش گرم و کنترل کنند و شرایط دمای مورد نیاز را حفظ و دمای مایع مخلوط را با نیاز آزمایش تضمین نمایند.
شکل ۱- همزن مغناطیسی
ساختار همزن‌های مغناطیسی پیچیده نمی‌باشد، یک همزم مغناطیسی بر اساس شکل ۳ داری قطعات زیر می‌باشد.
- صفحه نگهدارنده: این صفحه اغلب اوقات از جنس استیل یا آلیارژی از مس و آهن می‌باشد تا توانایی انتقال حرارت تولید شده توسط المنت حرارتی به ظرف نمونه را داشته باشد.
- المنت حرارتی: المنت حرارتی برای آزمایشاتی که به طور همزمان نیازمند اختلاط محلول و دمای بالاتری از دمای محیط می‌باشد تعبیه شده است.
- آهن ربا، کلاهک (فلنج) و موتور القایی: آهنربا و موتور القایی موجب ایجاد یک میدان مغناطیسی دائمی و دوار می‌شوند.
- مدار الکترونیکی و قاب: مدار الکترونیکی این امکان را به کاربر می‌دهد تا سرعت همزن و میزان دمای تولید شده توسط المنت حرارتی را تنظیم نماید.
شکل ۲- نحوه عملکرد همزن مغناطیسی
شکل ۳- ساختار همزن مغناطیسی