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Rührer - Magnetisches Rühren
Das magnetische Rühren ist eine der bekanntesten Methoden, um flüssige Medien durchzumischen. Dieser Prozess lässt sich in einem großen Tem- peraturbereich und mit fast allen chemischen Reagenzien sowohl in offe- nen, als auch in geschlossenen Systemen, sowie im Druck- und Vakuum- bereich durchführen.
Das Grundsystem besteht aus zwei Teilen:
einem Rührmagneten in der Flüssigkeit und einem Magnetantrieb außer- halb des Gefäßes. Beide bilden einen Magnetkreis. Um in Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Viskositäten problemlos rühren zu können, sollte der Magnetkreis eine Vielzahl von Geschwindigkeiten zulassen. Deshalb spielt die Stärke und Form des Magnetkreises zwischen Rühr- und An- triebsmagnet eine wichtige Rolle.
Die Erhöhung der Magnetstärke durch die Verwendung beispielsweise eines SmCo Magnets kann in vielen Fällen Vorteile haben. Allerdings kann sich dies auch negativ auswirken durch:
» Abdriften
Wenn der Rührmagnet und Antriebsmagnet große Längenunter- schiede aufweisen, kann der Rührmagnet zu einem Pol des Antriebsmagneten abdriften.
» Bremswirkung/Blockade
Sind die Kräfte zwischen Rührmagnet und Antriebsmagnet sehr stark, kann der Druck des Magnetrührstabes auf den Gefäßboden die Rotationsgeschwindigkeit verringern, im ungünstigsten Falle sogar blockieren.
Generell kann man keine Empfehlung für oder gegen eine bestimmte Rührstabvariante aussprechen. Im Zweifelsfalle ist man gut beraten, unterschiedliche Magnetrührstabformen unter den eigenen Bedin- gungen zu testen.
Der zweite Teil des Rührsystems ist der Rührantrieb, der in der simpelsten Form aus einem einfachen, geschwindigkeitskontrollier- ten Induktionsmotor bzw. Schrittmotor besteht. In manchen Fällen enthält der Motor eine automatische Umkehrung um die Rührwir- kung zu verbessern. Als Antriebsmagnet fungiert normalerweise
ein einfacher Vierkant, ein U-Magnet oder ein zusammengesetzter SmCo-Magnet. Seine Rotation treibt dann den Magnetrührstab in der Flüssigkeit an. Die gewünschte Drehzahl lässt sich über die Geschwindigkeitskontrolle regeln.
     Der Rührmagnet selbst ist ein Magnetstab, der mit einem Material über- zogen ist, dessen Aufgabe es ist, den Magnetkern zu schützen und eine Verunreinigung des zu rührenden Mediums zu verhindern.
Der Kern des Rührmagnetes besteht in der Regel aus Alnico V; eine weni- ger verwendete Variante ist Samarium-Cobalt. Aufgrund seiner außerge- wöhnlichen chemischen und thermischen (-200 °C bis +260 °C) Eigen- schaften ist Polytetrafluorethylen (PTFE) das bevorzugte Material für die Ummantelung. Es lässt sich relativ leicht bearbeiten, ist sterilisierbar und das Ausgangsmaterial genügt den FDA und USP Class VI Ansprüchen.
Grundsätzlich ist es nicht ganz einfach, den effektivsten Magnetrührstab für eine spezielle Anwendung zu bestimmen. Eine wichtige Rolle spielen die Form des Gefäßes und die Viskosität des zu rührenden Mediums. Bei Petrischalen erzielt man beispielsweise mit einem langen Rührstab bei niedrigen Drehzahlen zufriedenstellende Ergebnisse, bei einem Rundkol- ben bietet sich die Eiform (ovale) Ausführung an. Ideal ist es, wenn der Magnet des Magnetrührstabes und der Magnet des Rührantriebes die gleiche Länge und den geringstmöglichen Abstand zueinander haben.
A Zylinder-Magnetrührstab » B Ovaler oder Ei-Magnetrührstab » C Magnetrührstab mit Führung » D Küvetten- Magnetrührstab » E Magnetrührstab für Zellkulturanwendungen » F Sonderanfertigung für Reaktionsgefäße
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Flüssigkeit
Rührmagnet
Antriebsmagnet Magnetantrieb
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