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第324号ホットスターラーの攪拌物は設定温度になっているのか?

ホットスターラーは多くの実験室で活躍しています。

ホットスターラーは磁力を利用して撹拌子を回転させ、液体を撹拌する機能と、ホットプレートに乗せた液体を恒温にする機能を持っています。
□長時間、一定の速度や温度で撹拌することができるため、実験室で
 液体の混合や化学反応実験で良く用いられています。
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□頂くお問い合せとしては、
 使用する機会が多いためと思いますが、結構、細かい内容になっています。

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 例えば
 ・連続運転の温度状態はどんな感じか
 ・設定温度までの到達時間を知りたい
 ・温度分布状態を知りたい
 ・水中でなくても使用可能か
  等など

※このようなお問い合せについて、実際のホットスターラーで
 実験して(データ等で)ご紹介したいと思います。
今回は、ホットスターラーの設定温度と実際のビーカーの液体温度について
調べてみました。

液体の温度は、設定温度と大きく違うことが分かりました。

この実験は、大きさの違う3種類のビーカーに500mlの水を入れて、設定温度毎の液温を測定します。
[実験の概要]
1.ビーカーの下部に温度センサをセットし
2.ホットスターラーの温度を50、60、70、80、90℃に設定して、
  それぞれの液温が安定した時(おおよそ2時間後)の温度データを
  収集する。
[測定システムの概要]
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[測定結果とグラフ]
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□測定結果から
・全てのビーカーで設定値と液温との差は、最小でも-13.6℃と
 結構大きな値になった
・どの設定温度でも、温度差は①が大きく、②が小さい傾向を示した
・90℃の時の誤差が最も大きくなった(最大で-41.4℃)
※但し、上記の実験は、あくまで一例で、種々の条件により
 計測値は異なります。

温度条件が重要な実験では、温度差に注意が必要!

>>設定温度と実際の液温との差は、
 ・ビーカーから大気中へ放熱している
 ・撹拌時に冷たい周囲の空気が混入している
 ・設定温度はホットプレートの温度を制御している
 ・ホットプレートの加熱(熱量)不足している?
  などにより、発生していると考えられます。
⇒この温度差を小さくするには、
 実際の液温の温度を測って、ホットスターラーを制御するタイプも
 ありますので、次回、実験してご紹介したいと思います。
⇒実験しました。(第325号の記事へ)
※当社は、
 この様な実験の方法や測定データ等のノウハウで、どんな環境に
 おいても、お客様に満足して頂ける作業をお届けする努力を続けています。
最後まで、お読みいただき有難うございました。