实验室搅拌器的定义、应用及分类
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搅拌的定义
搅拌是通过搅拌器发生某种循环，使得溶液中的气体、液体甚至悬浮的颗粒得以混合均匀。而为了达到这一目的，需要通过强制对流、均匀混合的器件来实现，即搅拌器的内部构件。搅拌是有机制备实验中常用的一项操作，目的是能使反应物间充分混合避免由于反应物浓度不均匀局部过大，受热不均匀，导致副反应的发生或有机物分解。通过搅拌，使反应物充分混合、受热均匀，缩短反应时间，提高反应产率。实验室搅拌器是其中的一种。
主要针对流体，按物相分为气体、液体、半固体及散粒状固体搅拌 。液体搅拌是将简单液体、固一液体混合物或气一液体混合物，在容器内利用各种形式搅拌桨叶的运动或其他方法，强制地促进器内各部分物料或成分互相混杂、交换，以达到成分浓度均匀、物料温度均一或某种物理过程(如结晶等)加快等的目的。广义的液体搅拌还包括由管道混合器、空气升液器和喷射等引起的搅拌方法。不过在绝大多数的情况下，液体搅拌几乎都是依靠搅拌桨叶的方法。
在食品工业上，液体搅拌是极为频繁的一种操作，如果汁、糖浆和盐水的配制、干制食品的复水、可溶色素的溶解、鲜乳加工前的冷却贮存、干酪素生产中的点胶(即在不断搅拌下加酸调节pH使酪蛋白凝聚析出)、乳糖的结晶等等。由此可见，食品加工上搅拌的目的不外乎：
①促进加热冷却器件对物料的传热，并使物料的温度均匀化；
②促进物料中各成分的均匀混合；
③促进溶解、结晶、凝聚、清洗、浸出、吸附、离子交换等过程的进行；
④促进酶反应等生物化学反应和化学反应过程的进行。
①气泡在液体中的分散，如空气分散于发酵液中，以提供发酵过程所需的氧；
②液滴在与其不互溶的液体中的分散，如油分散于水中制成乳浊液；
③固体颗粒在液体中的悬浮，如向树脂溶液中加入颜料，以调制涂料；
④互溶液体的混合，如使溶液稀释，或为加速互溶组分间的化学反应等。此外，搅拌还可以强化液体与固体壁面之间的传热，并使物料受热均匀。
机械搅拌、气流搅拌、射流搅拌
1）反应在非均相体系中进行。
2）反应过程中需逐渐加入原料物。
3）反应产物中有固体影响反应顺利进行。
液-液混合、气-液混合和固-液混合
1）搅拌器的类型、尺寸及转速对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。
2）不同介质黏度的搅拌粘度是指流体对流动的阻抗能力，称为动力粘度。流体在流动时，分为层流、过渡流、湍流三种状态，而决定这三种状态的主要因素即流体的粘度。
3）搅拌的内部构件特别是叶轮、导流筒、挡板等也是影响搅拌的重要因素。
搅拌槽内液体的运动，从尺度上分为总体流动和湍流脉动。总体流动的流量称为循环量，加大循环量有利于提高宏观混合的调匀度(见混合程度)。湍流脉动的强度与流体离开搅拌器时的速度有关，加强湍流脉动有利于减小分隔尺度与分隔强度。不同的过程对这两种流动有不同的要求。液滴、气泡的分散，需要强烈的湍流脉动；固体颗粒的均匀悬浮，有赖于总体流动。搅拌时能量在这两种流动上的分配，是搅拌器设计中的重要问题。
在搅拌混合物时，两相的密度差、粘度及界面张力对搅拌操作有很大影响。密度差和界面张力越小，物系越易于达到稳定的分散；粘度越大越不利于形成良好的循环流动和足够的湍流脉动，并消耗较大的搅拌功率。
搅拌槽内流体的运动是复杂的单相流或多相流。非牛顿流体的搅拌，在流动状态和功率消耗方面都有一些特殊的规律。搅拌槽内流体流动参数的测量，搅拌功率的预计，以及搅拌装置的放大方法等，都是搅拌理论研究和工程应用中的重要课题。
搅拌器的类型有机械搅拌器、气流搅拌器和超声波搅拌器等，其中食品工业应用以机械搅拌机械为主，包括平浆式搅拌器、旋浆式搅拌器、涡轮式搅拌器、特种搅拌器(锚式搅拌器、鼠笼式搅拌器、行星式搅拌器)、打蛋机或调和机。
(1)平直叶桨式搅拌器：低速时，水平环流型，层流区操作。高速时，径流型。有挡板时，功率准数明显上升，为上下循环流，湍流加强，适用于低黏度液的混合、分散、固体悬浮、传热、液相反应等过程。
(2)涡轮式搅拌器：搅拌器流型为径向流，在有挡板时以桨叶为界形成上下两个循环流。具有高剪切力和较大的循环能力，其中直叶开启涡轮式剪切力最大，弯叶开启涡轮式剪切力最小，斜叶开启涡轮剪切力居中。直叶开启涡轮更适合于分散操作过程。弯叶排出性能好，桨叶不易磨损，更适合于固体悬浮、固体溶解。所以涡轮式搅拌器是操作过程适用范围最广的搅拌器。
(3)打蛋机或调和机：通过自身搅拌浆的高速旋转(70～270 r/rain)、强制搅打，使得被搅拌物料充分接触与剧烈摩擦，以实现对物料的混合、乳化、充气及排除部分水分的作用，从而满足某些食品特殊加工工艺的要求，如生产充气奶糖、冰淇淋的充气、砂型奶糖的搅拌打砂等。打蛋机或调和机有立式、卧式之分。
立式打蛋机的结构：它由搅拌器、容器、传动装置及容器升降机构等组成。其工作过程为：电机把动力传到传动装置，再传到搅拌器，搅拌器与容器之间产生一定规律的相对运动，使物料得到搅拌。
立式打蛋机的搅拌器由搅拌头和搅拌桨两部分组成。
①搅拌头：搅拌头的作用是使搅拌浆在容器内形成一定规律的运动轨迹。包括两种方式：一种是容器不动，搅拌头带动搅拌桨作行星式运动；另一种是容器安装在转动头上，搅拌头偏心安装于靠近容器壁处作固定转动。
②搅拌浆：有三种形式，分别为钩形、拍形和筐形。
实验室搅拌处理方案：
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