Cosa sono e come funzionano gli Agitatori da Laboratorio

Pubblicato il: 20/12/2018 10:31:20
Strumenti di Misura e Laboratorio

Cosa sono e come funzionano gli Agitatori da Laboratorio

A cosa serve l'agitatore in laboratorio

Un’attività molto comune nei laboratori è l’agitazione, procedimento che serve per diverse tipologie di analisi e sperimentazioni.

Gli agitatori da laboratorio sono degli strumenti molto importanti che servono per creare delle miscele omogenee a partire da elementi diversi tra loro, come soluzioni, reagenti etc.

Gli agitatori sono utilizzati in molteplici tipologie di laboratori, dai laboratori analisi al settore della cosmetica, dell’alimentare, della farmaceutica, del biotecnologico, microbiologia e molti altri.

Questi apparecchi, infatti, non si limitano a mescolare le sostanze che vi vengono inserite, ma i loro piatti vibrano avanti e indietro o circolarmente per far sì che esse si amalgamino fino a formare un unico composto.

L’agitatore magnetico agisce tenendo costantemente in movimento il liquido in questione così da agevolare e accelerare certe reazioni, questo permette di accelerare fino a 10 volte i ritmi di produzione di alcuni laboratori chimici. Un utilizzo tipico degli agitatori è quello della produzione di liquidi e aromi per sigarette elettroniche.

Non sempre nei laboratori è necessario l’agitatore per mixare le sostanze, in alcuni casi, infatti, può essere sufficiente l’azione di un operatore che, grazie ad una bacchetta di vetro o PVC agita il contenuto di un bicchiere o di un cilindro.

In molte altre situazioni, però, l’agitatore è fondamentale, per la natura delle sostanze, per la loro quantità o per la necessità di ripetere l’operazione diverse volte o a intervalli regolari. A seconda delle tipologie di utilizzo, esistono differenti tipi di agitatori adatti allo scopo.

Tipologie di Agitatori e funzionamento

- Gli agitatori magnetici

Sono attualmente gli agitatori più utilizzati nei laboratori e rappresentano uno degli apparecchi di base per compiere una vasta serie di operazioni.

Gli agitatori magnetici vengono utilizzati per mescolare efficacemente un solvente e uno o più soluti oppure dei reagenti, senza l’uso di aste ed agitatori esterni.

Gli agitatori magnetici, infatti, sono dotati di un’ancoretta magnetica posta sul fondo del contenitore in cui è posta la soluzione. Questa ancora riesce a ruotare grazie all’azione di un campo magnetico e la forma e la dimensione dell’ancora stessa determinano l’efficacia dell’azione di agitazione. La velocità dell’agitazione, invece, viene regolata da un microprocessore a impulsi.

La scelta dell’ancoretta adeguata, dunque, deve tenere conto della qualità e della quantità di liquido agitato e del tipo di contenitore utilizzato.

Per quanto riguarda la capacità degli agitatori magnetici possono variare molto: la maggior parte degli strumenti di questo genere presenti sul mercato ha dimensioni standard ma, in alcuni dispositivi costruiti appositamente per determinate tipologie di laboratori, arrivano ad ospitare contenitori di 30 o 50 litri.

agitatore magnetico

Un buon agitatore magnetico deve possedere diversi elementi:

• un contenitore per tutti gli elementi in lavorazione
• un motore che crea il movimento
• dei magneti all’interno del motore adeguati a movimentare i magneti inseriti nel liquido e con polarità opposte.
• alimentatore per il motore
• il circuito di gestione di voltaggio dotato di potenziometro per regolarlo e controllare la velocità
• l’ancoretta magnetica da inserire nel liquido che sia rivestita di materiale isolante. 

- Agitatori magnetici a piastra riscaldante

Esistono dei procedimenti per cui servono degli agitatori dotati di riscaldamento attivato da una resistenza posta sotto al piano di appoggio.

Si tratta di agitatori magnetici con piastra riscaldante che permettono anche il riscaldamento del miscuglio. Le temperature che possono essere raggiunte dipendono dal tipo di resistenza utilizzata e variano da pochi gradi a oltre 500°C.

Solitamente la temperatura del riscaldamento e la velocità di rotazione dell’ancoretta sono regolate da due manopole indipendenti tra loro. In questo modo si può utilizzare solo la rotazione dell’ancoretta magnetica, solo il riscaldamento della piastra o entrambe.

Una soluzione molto efficace, in questo senso, è l’agitatore magnetico ARGOLAB M3-D, dotato di piastra di vetroceramica che può riscaldarsi fino a raggiungere i 550° con volume di agitazione gestibile di 10 litri. 

- Agitatori ad asta meccanici o digitali

Prima degli agitatori magnetici, gli strumenti più utilizzati nei laboratori erano gli agitatori meccanici. Si tratta di una tipologia di apparecchio simile a un frullatore ad immersione che viene utilizzato soprattutto con sostanza la cui viscosità sia più alta di quella dell’acqua.

Più il liquido sarà denso, più il motore dovrà essere potente. Si dividono tra loro poi tra modelli analogici e digitali ( provvisti di display).

Il nostro agitatore meccanico ad asta con display LCD AM40-D Pro garantisce la massima quantità di agitazione con capacità fino a 40 Litri e controllo dello sforzo con regolazione automatica della velocità. 

Un aspetto molto importante in questa tipologia di agitatore è rappresentato dalla scelta del tipo di asta di agitazione da collegare. Ve ne sono di varie forme : 

  • a pale flottantiLe due pale generano un flusso assiale nel contenitore, dal basso verso l'alto. Particolarmente consigliato per agitazione in bottiglie o contenitori cilindrici
  • a pale basculanti 
  • a pala fissa : da utilizzare a velocità medio-alta, per flocculazioni, miscelazione di agenti addensanti ecc.
  • a elica
  • a pala con fori 
  • a pala a turbina
  • a turbo elica
  • ad ancora : Il flusso generato con questa asta limita la possibilità di sedimentazione sulle pareti del contenitore.

tipologie di aste di agitazione e flussi

- Agitatori a scuotimento

Gli agitatori possono essere utilizzati anche con contenitori più piccoli, come le provette ad esempio nei laboratori di ematologia o diagnostica. In questo caso solitamente i campioni sono agitati con un movimento basculante.

Diversi programmi permettono tipologie differenti di movimento e anche la capacità di carico di questi strumenti può differire molto tra l’uno e l’altro.

Questi strumenti possono essere dotati di cappa di termostatazione e sensori di sovra-temperatura.

Una soluzione molto valida è rappresentata dall’agitatore a scuotimento lineare ARGOLAB SKO-D XL con doppio display LCD con indicazione della velocità di agitazione e del tempo con massimo carico di agitazione 7,5 Kg. 

- Agitatori a Vibrazione

Gli agitatori a vibrazione ( mixer o vortex ) sono utili per miscelare sostanze in provetta tipo Eppendorf, beute, palloni, ecc. grazie al movimento orbitale. Esiste anche una particolare versione di agitatore Vortex dotato di uno speciale sistema a raggi infrarossi che permette l’attivazione della vibrazione senza alcuna necessità di pressione da parte dell’operatore.

In questo video come funziona una agitatore a vibrazione ad infrarossi :

- Agitatori connessi in Cloud

L'azienda italiana leader del settore, VELP SCIENTIFICA , ha introdotto da poco una forte innovazione nel modo di gestire le attività di laboratorio con la piattaforma in CLOUD ERMES. Una nuova linea di agitatori , serie OHS e AREX-6 Connect Pro, dotati di trasmissione WIFI, possono essere monitorati e gestiti accedendo da PC, smartphone e tablet. E' possibile creare Report e tracciare trend che possono essere facilmente condivisi e visualizzare in real-time lo stato delle analisi.

agitatore con wifi velp ohs

Quali contenitori utilizzare per gli agitatori magnetici

Il contenitore nel quale inserire le sostanze sottoposte ad agitazione è fondamentale. La soluzione più utilizzata per comodità di lettura e facilità di pulizia è quella dei bicchieri o becher graduati in vetro.

Bisogna prestare attenzione ai contenitori in plastica perché questo materiale potrebbe creare attrito con l’ancoretta e, inoltre, potrebbe usurarsi con l’utilizzo intensivo.

Nel caso di sostanze volatili è raccomandato l’utilizzo di contenitori con il tappo, come le beute che, grazie alla loro particolare forma, sono molto stabili per diversi tipi di agitazione.

Come scegliere il giusto agitatore da laboratorio

Ci sono molte cose che variano nei diversi agitatori da laboratorio. Le diverse opzioni di scelta dovrebbero tenere conto innanzitutto della velocità di agitazione o di vibrazione e la possibilità di controllarla. 

Vanno tenuti d’occhio, inoltre, la capacità dell’agitatore e la sua possibilità di avere una potenza sufficiente a gestire determinate viscosità dei liquidi in questione.

Una buona ckeck list che consigliamo di valutare prima di acquistare è questa :

  • velocità di agitazione necessaria , normalmente espressa in RPM 
  • volume di agitazione , normalmente indicato in Litri
  • metodi ed Foperatività a scelta tra "in continuo" oppure gestita con un timer
  • grado di viscosità , normalmente espresso in mPa*s
  • coppia o momento torcente , indicato dai produttori in Ncm ( newton x centimetro)
  • potenza del motore in W. Quanto più sarà alta la viscosità, più importante sarà disporre di un agitatore con potenza adeguata del motore.

L’agitatore è uno strumento fondamentale in laboratorio, sia per l’analisi che per la produzione di sostanze specifiche, per cui è indispensabile scegliere quello giusto tenendo conto delle specifiche esigenze e della natura degli elementi che si andranno a trattare.

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