微观混合从湍流最小微团到分子尺度的均匀化，影响快速复杂反应。磁力搅拌器应用广泛，研究其微观混合意义重大。此前Pierrette Guichardon提出用KI - KIO₃反应研究微观混合，该体系因操作简便等优点被众多研究者采用。本研究也利用碘化物 - 碘酸盐体系，考察进料浓度、流量、转速、粘度等对微观混合的影响。

实验部分

主要实验方法

采用碘化物 - 碘酸盐体系。反应液A含H₃BO₃、I⁻、IO₃⁻ ，反应液B是含H⁺的硫酸溶液。反应如下：

H₃BO₃ + H⁺ ⇌ H₂BO₃⁻  （准瞬间反应，速率远大于后续反应）

5I⁻ + IO₃⁻ + 6H⁺ ⇌ 3I₂ + 3H₂O  

I₂ + I⁻ ⇌ I₃⁻  

仪器与药品

CJ79 - 1磁力搅拌器（用DT2234A测速仪测转速）

T6 - 紫外可见分光光度计（测353nm吸光度）

药品包括KI、NaOH、H₃BO₃、KIO₃、H₂SO₄ 。

实验步骤

1. 溶液配制：稀释浓H₂SO₄并用NaOH标定，配制KI、KIO₃、H₃BO₃、NaOH溶液。

2. 操作：移取KI和KIO₃于烧杯A混匀，移取H₃BO₃和NaOH于烧杯B混匀，将两烧杯药品倒入混合烧杯，加转子搅拌并调转速。按指定速度和位置滴加H₂SO₄ ，定时取样测吸光度，测完倒回，持续测量。

结果及分析

在磁力搅拌反应器微观混合测量研究中，多种因素对离集指数有显著影响。转速方面，以约 0.81mL・min⁻¹ 速度滴加 0.144mol・L⁻¹ H₂SO₄ ，200r・min⁻¹ 和 400r・min⁻¹ 下随测样时间增加离集指数先降后稳，且转速增大离集指数减小，加大转速可提升混合效果；进料位置上，400r・min⁻¹ 时加 0.054mol・L⁻¹ H₂SO₄ ，中心进料离集指数小于杯壁附近进料，中心区流速、速度梯度及能量耗散率的优势使微观混合更好，应选中心区域加料；物性影响为，400r・min⁻¹ 同速滴加 0.054mol・L⁻¹ H₂SO₄ 时，30℃比 25℃离集指数低，因温度升高水粘度降低利于混合，且用甘油调粘度实验显示低粘度体系微观混合佳，高粘度阻碍混合，需特殊搅拌方式；加料速度上，相同 mol 流量下，400r・min⁻¹ 时不同浓度及滴加速度的 H₂SO₄实验表明，高浓度加料离集指数大，微观混合效果差，实际应用要调节加料浓度和速度 。

结论

使用磁力搅拌器反应时，微观混合效果受多因素影响。增大转速、减小粘度、中心进料、低浓度高流量加料都有利于微观混合。