Agitador magnético

Un agitador magnético o mezclador magnético es un dispositivo de laboratorio que utiliza un campo magnético giratorio para hacer girar rápidamente una barra de agitación (o agitador magnético ) sumergida en un líquido, agitándolo así. El campo giratorio puede generarse mediante un imán giratorio o un conjunto de electroimanes fijos, colocados debajo del recipiente con el líquido. Se utiliza en química y biología como una forma práctica de agitar pequeños volúmenes cuando otros métodos de agitación, como los agitadores de techo o las varillas de agitación, no son viables.

La primera patente para un mezclador magnético es la US 1,242,493, otorgada el 9 de octubre de 1917 a Richard H. Stringham de Bountiful, Utah . El mezclador de Stringham utilizaba electroimanes fijos 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 n.º 2.350.534, titulada «Agitador magnético», el 6 de junio de 1944, tras haber presentado la solicitud el 5 de octubre de 1942. ^{[ 2 ]} La patente de Rosinger incluye la descripción de un imán de barra recubierto, colocado en un recipiente, que es accionado por un imán giratorio situado 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 hace químicamente inerte.

El imán de barra recubierto de plástico fue inventado de forma independiente a finales de la década de 1940 por Edward McLaughlin, del Torpedo Experimental Establishment (TEE), en Greenock , Escocia, quien lo bautizó como "pulga" por la forma en que salta si el imán giratorio se acciona demasiado rápido.

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 potencia de agitación en "litros de agua", que hoy en día es un estándar del mercado. ^{[ 3 ]}

Un agitador magnético consta de una barra magnética colocada dentro del líquido que proporciona la acción de agitación. El movimiento de la barra de agitación es impulsado por otro imán giratorio o un conjunto de electroimanes en el dispositivo agitador, debajo del recipiente que contiene el líquido. ^{[ 4 ]} Las barras de agitación suelen estar recubiertas de PTFE o, con menos frecuencia, de vidrio; los recubrimientos están diseñados para ser químicamente inertes , sin contaminar ni reaccionar con la mezcla de reacción en la que se encuentran. ^{[ 4 ]} El vidrio puede ser una alternativa viable si el PTFE no es adecuado debido a la alta temperatura o al ataque químico. En las reducciones de metales disueltos que utilizan un metal alcalino disuelto en una amina primaria, el PTFE puede ser atacado en cierta medida. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Las reducciones de Birch (una reducción común de metales disueltos) a menudo se llevan a cabo en un recipiente de vidrio, lo que indica que una barra de agitación de vidrio también sería compatible. El vidrio puede ser atacado por álcalis fuertes (como la sosa cáustica) dependiendo del calor, el tiempo de exposición y la concentración. ^{[ 7 ]}

Los agitadores magnéticos tienen forma de barra y suelen tener sección transversal octogonal o circular. También es común la forma ovalada puntiaguda para su uso en matraces de fondo redondo . Existen diversas formas especiales para lograr una agitación más estable o eficiente en diferentes condiciones, o para adaptarse a la forma de recipientes pequeños. Muchas barras de agitación tienen un anillo pivotante alrededor del centro sobre el cual giran. Las más pequeñas miden solo unos pocos milímetros y las más grandes varios centímetros. Los tamaños más pequeños (menos de unos 10 mm) se conocen comúnmente como "pulgas".

Las placas calefactoras de laboratorio suelen tener una doble función, ya que incorporan tanto un sistema de agitación como un elemento calefactor . Estos elementos calefactores pueden tener una potencia que oscila entre unos cientos y unos miles de vatios, y permiten calentar y agitar el matraz de reacción simultáneamente. La temperatura máxima que puede alcanzar el fluido depende del tamaño del matraz, la cantidad de solución a calentar, la potencia del elemento calefactor y el grado de aislamiento del sistema.

El material magnético que se utiliza en las barras suele ser alnico o cobalto de samario , que pueden soportar altas temperaturas sin perder fuerza magnética, aunque para aplicaciones de baja temperatura se puede utilizar neodimio , y también existen barras agitadoras de ferrita .

Debido a su pequeño tamaño, una barra de agitación se limpia y esteriliza con mayor facilidad que otros agitadores. No requiere lubricantes que puedan contaminar el recipiente de reacción ni el producto.

Un recuperador de barras agitadoras es un imán separado en el extremo de una varilla larga (también recubierta con PTFE químicamente inerte) que se puede utilizar para extraer las barras agitadoras de un recipiente. ^{[ 4 ]}

Los agitadores magnéticos se utilizan con frecuencia en química y biología , donde permiten agitar recipientes o sistemas herméticamente cerrados sin necesidad de sellos anticorrosivos complejos. Se prefieren a los agitadores motorizados con engranajes porque son más silenciosos, más eficientes y no tienen piezas externas móviles que puedan romperse o desgastarse (aparte del imán de barra). Las barras de agitación magnética funcionan bien en recipientes de vidrio comúnmente utilizados para reacciones químicas, ya que el vidrio no afecta significativamente a un campo magnético .

El tamaño limitado de la barra magnética implica que solo puede utilizarse para experimentos relativamente pequeños, de 4 litros o menos. Además, las barras magnéticas presentan dificultades para manejar líquidos viscosos o suspensiones espesas. Para volúmenes mayores o líquidos más viscosos, suele ser necesario algún tipo de agitación mecánica (por ejemplo, un agitador de techo).

En química sintética, se suele utilizar un agitador magnético/calentador combinado, equipado con un mecanismo de control de temperatura incorporado y una sonda de temperatura, junto con un baño de calentamiento (generalmente aceite, arena o metal de bajo punto de fusión) o un baño de enfriamiento (generalmente agua, hielo o un líquido orgánico mezclado con nitrógeno líquido o hielo seco como refrigerante), lo que permite mantener los recipientes de reacción colocados en el baño a temperaturas entre aproximadamente -120 y 250 °C (-184 y 482 °F) .  

• Agitador (laboratorio) – Dispositivo de laboratorio 
• Varilla agitadora : material de vidrio de laboratorio utilizado para agitar. Páginas que muestran descripciones breves de objetivos de redirección. 
• Mezclador estático : dispositivo para mezclar dos materiales fluidos en un tubo que contiene una serie de deflectores. 

• Vídeo corto de una placa agitadora casera. Licencia Creative Commons Atribución (se permite su reutilización).