开yun体育网不同小瓶中居品颗粒的平均尺寸果然不错收支两倍之多-kaiyun·开云(中国)官方网站 入口

开首 | 环球科学科研圈（ID：keyanquan） 开yun体育网

师兄的烧瓶不让碰是特地念念的。

撰文 黄雨佳

在本质室待真切，科学家也可能会运行服气“玄学”。独特是那些为数据发愁的商议生，要是本质老是作念不出来，或者是师兄学姐的本质无法重迭，他们的画风就会变得奇怪起来。

比如，有在本质室里跳大神的；

有跪着作念本质的；

还有径直修王人出了占卜法器的。

就连遐迩闻名的《当然》（Nature），曾经刊登过一篇对于不同本质室“祈运典礼”的著述，足以见得这类风光的广博。

但总有些东谈主不信邪，非要找出“玄学”背后的科学旨趣。尽管大无数此类尝试都以失败告终，但这一次，俄罗斯泽林斯基有机化学所（Zelinsky Institute of Organic Chemistry）的瓦伦丁·P. 阿纳尼科夫（Valentine P. Ananikov），真是把一个“玄学”的问题给搞显然了，而况把干系发现发表在了《好意思国化学会志-金》（JACS Au）上。

阿纳尼科夫课题组也遭逢了本质弗成重迭的问题：他们在氯仿中合成钯纳米颗粒时，发现每次生成的纳米颗粒尺寸都不疏通，而纳米颗粒的尺寸又会径直影响催化性能。阿纳尼科夫是个十分执着的东谈主，他决心查个露出无遗。

于是，他们运行了漫长而精采的排查：一一检讨本质要求，不厌其烦地提纯溶剂和试剂。然则，几个月昔时了，他们依然一无所获。更令东谈主迷糊的是，当他们尝试将 6 个十足疏通的反馈容器放在归并个磁力搅动器上，同期进行本质时，取得的畛域依然各不疏通。

对于大无数商议东谈主员来说，走到这一步莽撞就如故“信仰坍塌”，转投“玄学”的怀抱了。但对于阿纳尼科夫而言，这种奇怪的风光反而成为了揭示“玄学”答案的重要陈迹。他机敏地意志到，问题可能就出在反馈容器的具体位置：在归并个磁力搅动器上，反馈容器的位置各别可能恰是导致产率、反馈速度乃至纳米颗粒尺寸出现各别的原因。

图片开首：原论文

“跑偏”的搅动子

在生物和化学本质室里，磁力搅动器实在是良伴良伴常见了。商议东谈主员等闲会在反馈溶液中放入一个小小的磁力搅动子，再把反馈容器放在磁力搅动器上。轻轻一按开关，搅动子便运行旋转，带动溶液充分夹杂，这种顺序既能让化学反馈均匀地发生，也符合用来配制溶液。

为了搞明晰搅动子在不同位置会怎样影响本质，阿纳尼科夫团队缱绻了一个特殊的装配：他们用 3D 打印时期制作了一个不错同期放下 15 个小瓶的架子，用来系统地比拟不同水平位置和垂直高度上的各别。

他们在这些小瓶中加入了疏通的反馈溶液（其中含有钯联结物和碳纳米管），也放入了疏通的搅动子。跟着反馈进行，反馈物会慢慢领悟，溶液的豪情也会随之褪去，这使得商议东谈主员不错相称直不雅地不雅察到反馈的进展情况。畛域，在不同位置的小瓶中，反馈情况照实照实存在显耀各别。电子显微镜的分析畛域自满，不同小瓶中居品颗粒的平均尺寸果然不错收支两倍之多。

将小瓶甩掉在磁力搅动器的不同位置，反馈情况也各不疏通丨原论文

商议东谈主员发现，要是小瓶莫得甩掉在磁力搅动器的正中心，而是偏向一侧，那么磁力搅动子在旋转时就会发生歪斜。这种歪斜看似微小，却会带来一系列四百四病：最初，歪斜的搅动子会时常地与小瓶的底部和侧壁战斗，进而研磨小瓶中的碳纳米管，这会导致碳纳米管材料变得愈加松散，而比名义积的改动又会影响催化活性；另一方面，搅动子与玻璃反馈容器不断碰撞，会导致玻璃瓶出现肉眼难以察觉的刮痕，这些刮痕极易积蓄杂质，也难以澈底清洗，进而影响后续本质。

莽撞你会意思，难谈有东谈主会成心不把反馈容器放在搅动器的中心吗？对于莫得本质室陶冶的东谈主来说，这听起来可能有些弗成念念议。但在真实的本质室环境下，这样的操作实在是太常见了。反馈太多、搅动器不够、图个便捷顺手一放……许多时期，一个搅动器上要挤下好几个反馈瓶，以致还有让一个瓶子“跨坐”两个搅动器的奇景。

本质室里偶尔会出现 3 个瓶子共用 2 个搅动器的情况丨原论文

商议东谈主员运用延时照相时期，提神分析了不同小瓶中磁力搅动子的旋转情况。他们发现，在最表层、距离磁力搅动器中心最远的小瓶中，搅动子在运行搅动后不到一分钟内就出现了住手动掸的情况。而且，搅动子甩掉在不同位置，以及使用不同尺寸、不同类型的搅动子，都会产生不同的搅动步地。

最好位置

在深入商议磁力搅动子的作为后，阿纳尼科夫将磁力搅动器上方的空间地远隔为了三类：绿色区域是搅动子能牢固均匀旋转的梦想区域，搅动服从最为高效和结识，将反馈容器置于此区域，最能确保反馈的均一性；在黄色区域内，搅动子会发达出回荡等不规章作为，但要是仅仅进行省略的反馈要求优化，也尚可接收；而红色区域则是搅动服从最差的“雷区”，搅动子在这里会被压到容器壁上，以致十足住手旋转，在此区域进行本质极易出现畛域弗成重迭的问题。

那么，咱们怎样智商快速判断绿色区域在哪儿呢？阿纳尼科夫提供了一个简单实用的判断顺序：在水平素进取，以磁力搅动器名义中心为圆心，绿色区域的半径梗概是搅动子长度的一半；在垂直方进取，距离磁力搅动器名义 6 厘米以内的高度都可视为绿色区域；6～12 厘米是黄色区域，而更高则属于红色区域。

磁力搅动器的绿色、黄色和红色区域丨原论文

阿纳尼科夫强调，要是想要确保本质畛域的高度可重迭性，商议东谈主员必须全面记载扫数干系参数，并在同类本质中保握长入。这些参数包括但不限于：搅动器的型号、搅动的速度和温度、反馈容器的型号和具体位置，以及搅动子的类型和尺寸。为了追求极致的可重迭性，他以致提出，最好留住反馈装配的影像记载，并固定反馈容器的位置。

本色上，这如故不是阿纳尼科夫第一次与磁力搅动子“较劲”了。几年前，他就曾被本质室里搅动子烦躁其妙变色的风光所困扰。为此，他采集了来自不同本质室的 60 个旧搅动子，并在电子显微镜下进行了深入商议。他发现，这些搅动子名义布满了多样划痕、凹下和裂痕，而其中更是“盘虬卧龙”，尤其是夹带着多样金属纳米颗粒。

阿纳尼科夫采集的不同本质室的旧搅动子丨原论文

这些深藏于微小结巴处的杂质，很难通过旧例顺序澈底洗净。而在本色操作中，许多商议东谈主员相似也仅仅用丙酮和水快速冲洗一下搅动子就将它参加了下一个反馈，因此它们就会在一次又一次的本质中，将多样杂质带入不同的反馈体系，酿成交叉玷辱，影响本质畛域。

阿纳尼科夫发现，要是将一个新鲜的搅动子先放入含有钯催化剂的体系中“开光”几次，那么在后续的本质中，这个搅动子以致不错径直充任催化剂。在其中一次本质中，只使用这种搅动子而不额外添加催化剂，最终的产率果然也能与添加催化剂的产率杰出。这些畛域于 2019 年发表在了《好意思国化学会-催化》（ACS Catalysis）上。

全新的搅动子，用一次就“脏”了丨原论文

搅动子，一个看似不起眼的小用具，却可能在悄然无息中改写通盘本质的走向。是以，要是下次你的本质畛域出现了非常，或者无法重迭时，不妨也别急于迈向“玄学”，而是再想想是否精真金不怕火了某个要领。

这样一想，要是每个反馈都能用上干净的搅动子和单独的磁力搅动器，而况你也能规章程矩地把瓶子放在磁力搅动器正中间，那么其实不错措置许多本质重迭性问题。哪个本质室牛马看完著述破防了，我不说……

祝世界科研获胜！你在科研路上都用过什么玄学技能呢？说出你的科研迷信。

点击下方卡片，来试一下微信的新功能【问一问】，接待世界来讨好。

参考文件

[1]https://www.nature.com/articles/nj7679-261a

[2]https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.5c00412

[3]https://cen.acs.org/research-integrity/reproducibility/Magnetic-stirrers-linked-issues-reproducing/103/web/2025/06

[4]https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.9b00294

[5]https://cen.acs.org/synthesis/catalysis/Stir-bar-contamination-inadvertently-catalyze/97/i13

封面图片开首：unsplash

本文经授权转载自环球科学科研圈（ID：keyanquan）开yun体育网，如需二次转载请谈论原作家。接待转发到一又友圈。