
化工實(shí)驗(yàn)室小試階段,有機(jī)合成、催化劑制備等反應(yīng)需精準(zhǔn)控制溶液攪拌轉(zhuǎn)速與溫度,確保反應(yīng)均勻、產(chǎn)物純度穩(wěn)定,要求控溫精度 ±0.5℃、轉(zhuǎn)速波動(dòng)≤5rpm,同時(shí)需記錄實(shí)驗(yàn)參數(shù)以便溯源。傳統(tǒng)普通磁力攪拌器依賴手動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,控溫精度差(波動(dòng) ±2℃以上),且無數(shù)據(jù)記錄功能,導(dǎo)致反應(yīng)重復(fù)性差、產(chǎn)物批次差異大;指示燈顯示模糊,暗光環(huán)境下參數(shù)讀取不便,嚴(yán)重影響小試實(shí)驗(yàn)效率與結(jié)果可靠性。為解決上述痛點(diǎn),引入 LED 數(shù)控磁力攪拌器,構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化小試反應(yīng)攪拌體系,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控溫、穩(wěn)定攪拌與數(shù)據(jù)可追溯。
方案選用多工位 LED 數(shù)控磁力攪拌器,配備高清 LED 數(shù)顯屏,清晰顯示溫度、轉(zhuǎn)速、定時(shí)時(shí)間等參數(shù),適配暗光實(shí)驗(yàn)室環(huán)境;控溫范圍室溫 - 150℃,精度 ±0.3℃,支持恒溫加熱與室溫?cái)嚢桦p模式;轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍 0-2000rpm,采用變頻調(diào)速技術(shù),轉(zhuǎn)速波動(dòng)≤3rpm,適配低粘度水溶液、高粘度有機(jī)溶劑等不同體系;具備 0-999min 定時(shí)功能,支持多工位獨(dú)立控制,單臺(tái)設(shè)備可同時(shí)開展 4 組平行實(shí)驗(yàn);內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊,可記錄 500 組實(shí)驗(yàn)參數(shù)并導(dǎo)出,滿足實(shí)驗(yàn)溯源需求。針對(duì)不同反應(yīng)體系優(yōu)化參數(shù):低粘度水溶液合成反應(yīng)采用 1000rpm 轉(zhuǎn)速、50℃恒溫?cái)嚢瑁桓哒扯却呋瘎{料制備采用 600rpm 低速攪拌,避免高速剪切破壞催化劑結(jié)構(gòu);常溫混合反應(yīng)則關(guān)閉加熱功能,保持 800rpm 穩(wěn)定攪拌。
實(shí)施流程標(biāo)準(zhǔn)化操作:首先步設(shè)備調(diào)試,實(shí)驗(yàn)前用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)校準(zhǔn)加熱溫度,確保精度達(dá)標(biāo);第二步反應(yīng)準(zhǔn)備,將反應(yīng)燒瓶置于攪拌工位,加入攪拌子與反應(yīng)溶液,調(diào)整燒瓶位置使攪拌子處于中心;第三步參數(shù)設(shè)置,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求設(shè)定溫度、轉(zhuǎn)速與定時(shí)時(shí)間,LED 屏實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行狀態(tài);第四步啟動(dòng)攪拌,待溫度升至設(shè)定值并穩(wěn)定后,加入反應(yīng)試劑,全程無需人工值守;第五步實(shí)驗(yàn)收尾,反應(yīng)結(jié)束后設(shè)備自動(dòng)停機(jī),導(dǎo)出攪拌參數(shù)存檔,反應(yīng)溶液經(jīng)后處理直接用于產(chǎn)物分析。平行實(shí)驗(yàn)時(shí),可通過多工位獨(dú)立控制功能,同步開展不同參數(shù)的對(duì)比實(shí)驗(yàn),大幅縮短實(shí)驗(yàn)周期。
方案實(shí)施后成效顯著:反應(yīng)溫度波動(dòng)從 ±2℃降至 ±0.3℃,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性提升 90%,產(chǎn)物批次純度差異縮小至 1% 以內(nèi),實(shí)驗(yàn)重復(fù)性從 65% 提升至 98%;多工位設(shè)計(jì)使平行實(shí)驗(yàn)效率提升 3 倍,單臺(tái)設(shè)備日均完成實(shí)驗(yàn)組數(shù)從 8 組增至 24 組;LED 數(shù)顯屏解決了暗光環(huán)境參數(shù)讀取難題,操作失誤率降低 80%;數(shù)據(jù)可追溯功能滿足化工研發(fā)質(zhì)量體系要求,助力實(shí)驗(yàn)成果快速轉(zhuǎn)化為中試方案。該設(shè)備適配化工、生物制藥、材料研發(fā)等多領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室小試場(chǎng)景,為精準(zhǔn)攪拌與控溫提供了高效可靠的解決方案。
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