**Миксерните мелници** смилат и хомогенизират малки обеми проби бързо и ефективно чрез удар и триене. Тези топкови мелници са подходящи за сухо, мокро и криогенно смилане, както и за разрушаване на клетки за възстановяване на ДНК/РНК или протеини. За специални приложения като механосинтеза, те предлагат уникални решения. Миксерните мелници са добре известни със своята лекота на използване и малък размер в сравнение с други видове топкови мелници.
- Максимален размер на захранващият продукт: = 10 мм
- Големина след смилане*: ~ 0,1 µm
- Вибрационна честота: 3 - 30 Hz (180 -1800 min-1)
Подробности за областите на приложение, работните механизми и материалите, използвани в смесителните мелници.
- Максимален размер на захранващият продукт: = 10 мм
- Големина след смилане*: ~ 0,1 µm
- Вибрационна честота: 3 - 35 Hz (180 - 2100 min-1)
- Максимален размер на захранващият продукт: = 8 мм
- Големина след смилане*: ~ 5 микрона
- Вибрационна честота: 3 - 35 Hz (180 - 2100 min-1)
- Максимален размер на захранващият продукт: = 8 мм
- Големина след смилане*: ~ 5 микрона
- Вибрационна честота: 3 - 30 Hz (180 - 1800 min-1)
- Максимален размер на захранващият продукт: = 8 мм
- Големина след смилане*: ~ 5 микрона
- Вибрационна честота: дигитално, 5 - 30 Hz (300 - 1800 об/мин)
- Измерване на налягането и температурата в смилащия буркан
- Измерване на налягане 0-5 бара
- Измерване на температура: -25 °C - +90 °C
Смесителни мелници - принцип на действие
Смилателните буркани на смесителните мелници извършват радиални трептения в хоризонтално положение. Инерцията на смилащите топки ги кара да се удрят с висока енергия върху материала на пробата в заоблените краища на бурканите и да го пулверизират. Високоенергийното смилане е възможно чрез работа при високи честоти до 35 Hz. Движението на бурканите и топките води до допълнителни ефекти на намаляване на размера чрез триене и допълнително води до ефективно смесване на пробата. Степента на смесване може да се увеличи чрез използване на няколко по-малки топки.
Смесителни мелници - Области на приложение
Смесителните мелници се използват за пулверизиране на меки, твърди, чупливи и влакнести материали в сух и мокър режим. С малкия си размер, лекотата на използване и много краткото време за обработка, те са истински универсални инструменти в лабораторията.
Смесителните мелници са идеално подходящи за задачи в изследванията като механохимия (механосинтез, механично легиране и механокатализа) или ултрафино колоидно смилане в нанометров мащаб, както и за рутинни задачи като смесване и хомогенизиране.
Те също така се използват широко за разрушаване на клетки за екстракция на ДНК/РНК чрез разбиване на перли. До 240 ml клетъчни дисперсии могат да бъдат обработени за екстракция на протеини или метаболомен анализ.
Основно предимство на смесителните мелници е тяхната голяма гъвкавост – при някои модели, комбинирана с възможността за активно охлаждане или нагряване на материала, позволява по-контролирани конфигурации, отколкото при други топкови мелници. В областта на механохимията, възможността за контрол на реакциите вътре в буркана е много полезна.
В зависимост от моделите, могат да се прилагат температури до -196°C или до 100°C. Смесителните мелници се предлагат с 1, 2 или 6 станции. Бурканите и топките се предлагат в различни размери, дизайни и материали.
Мокро смилане
Сухо смилане
Сухо смилане
Криогенно смилане
Смесителни мелници - опции за охлаждане и нагряване
CryoMill е проектирана за криогенно смилане при -196°C, докато MM 500 control покрива температура от -100°C до +100°C, с регулиране на температурата от -100°C до 0°C.
Охлаждането е полезно, например за:
- запазване на температурно чувствителни аналити, като летливи вещества или фармацевтични и хранителни съставки
- крехкост на пробни материали, които не могат да се пулверизират при стайна температура
- мокро смилане, за да се поддържа под определена температура (в някои случаи е възможно под стайна температура)
- механохимия, за спиране на реакциите и стабилизиране на междинните продукти, така че крайният продукт да се различава от резултата, получен без охлаждане
- Производство на паста (хранително-вкусова промишленост)
- Интензифициране на механохимични реакции
Смесителни мелници - материали за смилане на буркани и топки
Как да изберем най-подходящия материал
Материалът на инструментите също оказва влияние върху тяхната ефективност. Двата най-важни аспекта са:
- Вложена енергия (свързана с плътността на материала)
- Твърдост
Вложена енергия
Твърдост
За да се намери материал за буркан и топка с подходяща твърдост, съображението е просто: Материалът трябва да е по-твърд от пробата. Ако материалът е по-малко твърд, смилащите топки могат да бъдат смилени от частиците на материала на пробата.
Шлифовъчни инструменти от различни материали
Не се препоръчва използването на инструменти от различни материали, например буркан, изработен от стомана, използван с топки, изработени от циркониев оксид. Първо, износването от двата материала ще повлияе на аналитичния резултат, и второ, износването на инструментите се увеличава.
Миксери-мелници - видове и размери на буркани
Класическите миксерни мелници работят с **буркани с винтова капачка**, които са проектирани за бърза работа и пулверизиране на малки количества проби. Бурканите се предлагат в закалена стомана, неръждаема стомана, волфрамов карбид, ахат, циркониев оксид и PTFE.
MM 500 nano и MM 500 control работят с **буркани с винтова затваряща се капачка**. Тези буркани са херметични до 5 бара, а вградената предпазна капачка позволява удобна работа. Новият дизайн на буркана е много полезен за мокро смилане и пулверизиране на влакнести проби като коса.
Благодарение на плоския капак, номиналният обем може да се използва напълно, например при смилане на влакнести проби или за осигуряване на оптимална смес от материал, малки топчета и течност за мокро смилане.
Наличните материали включват закалена стомана, неръждаема стомана, волфрамов карбид и циркониев оксид, осигуряващи обработка без замърсяване. Предлагат се аерационни капаци за всички размери и материали на бурканите на миксерните мелници, например за обработка в инертна атмосфера.
- Буркан с винтова капачка
- Буркан с винтово заключване
- Обем на пълнене
| Буркани с винтови капачки MM 400,MM 500 vario, CryoMill | Буркани с винтови капачки MM 400, MM 500 vario, CryoMill | |
|---|---|---|
| Различни материали за буркани | 7 (4) | 4 |
| Размери на бурканите | 1.5 | 5 | 10 | 25 | 35 | 50 ml | 50 | 80 | 125 ml |
| Аерационни капаци | Не | Да |
| GrindControl | Не | Да |
| Интегрирано безопасно затваряне | Не | Да |
| Подходящ за сухо смилане | Да | Да |
| Подходящ за мокро шлайфане | Ограничено - дизайнът на буркана не е оптимален за прилагане на правилото за 60% пълнене | Да, предназначено е да се приложи правилото за 60% |
| Смилане на влакнести проби | Да | Да, много лесно боравене, тъй като капаците са плоски и пълният обем на буркана може да се използва за пълнене на обемна проба |
Миксери-мелници - Препоръчителни пълнежи за буркани
За сухо смилане
При сухо смилане най-добрите резултати обикновено се получават с така нареченото правило за една трета. Това означава, че приблизително една трета от обема на буркана трябва да се запълни с топки. Следвайки това правило, колкото по-малки са топките, толкова повече трябва да се вземе, за да се запълни една трета от буркана. Друга трета от обема на буркана трябва да се запълни с материал за пробата. Останалата трета е свободно пространство, за да се позволи движението на топките вътре, за да се постигне необходимата енергия за раздробяване за бързо пулверизиране на пробата.
Следвайки това правило, се осигурява необходимата енергия за раздробяване, като същевременно в бурканите има достатъчно материал за пробата, за да се предотврати износването.
2. Една трета проба
3. Една трета смилащи топки
За влакнести проби
За влакнести материали или материали, които драстично губят обема си при пулверизиране, е препоръчително по-високо ниво на пълнене на пробата. В буркана трябва да има достатъчно материал, за да се сведе до минимум износването. Ако е необходимо, е възможно да се добави още материал след няколко минути, за да се поддържа минималният необходим обем.
2. Една трета смилащи топки
За мокро смилане
За да се получат частици с размери до 100 nm или по-малко, е необходимо мокро смилане и триене, а не удар. Това се постига чрез използване на много малки топчета с голяма повърхност и много точки на триене. Следователно, нивото на пълнене от една трета, което се препоръчва за процеси на сухо смилане, се заменя с правилото от 60%, което означава, че 60% от буркана се пълни с малки топчета. Количеството на пробата трябва да бъде приблизително 30%. Първо, малките топчета се добавят към бурканите (по тегло!), след което се добавя материалът и се смесва. Накрая, диспергиращата течност се смесва внимателно.
2. Две трети топки за смилане
Как да изберем правилния размер на топката за смилане
За да се гарантира, че смилащите топки бързо смилат пробата, те трябва да са поне три пъти по-големи от размера на най-голямото парче проба.
Обикновено може да се приложи коефициент от приблизително 1000, за да се определи подходящият размер на топките за желаната крайна финост. Ако целта е размер на смилане от 30 µm (D90), най-подходящи са диаметрите на топките между 20 mm и 30 mm. Ако са необходими по-малки частици, е необходима втора стъпка на процеса с по-малки топки.
Тъй като по-големите топки биха могли да смачкат по-малките, не е препоръчително да се комбинират топки с различни размери в един процес на смилане.
Tips & Tricks for jar filling & handling of accessories
Мокро и наномащабно смилане в смесителни мелници
Малките частици са склонни да се зареждат на повърхността си и да се агломерират по време на сухо смилане, което е ограничаващ фактор за намаляване на размера. За наномащабно смилане се използва течност или диспергатор, за да се разделят частиците, а солеви разтвори помагат за неутрализиране на повърхностните заряди. Дълговерижните молекули в течността могат да държат частиците разделени благодарение на стеричното затруднение.
Aeration lids from RETSCH
Aeration lids have been engineered to improve both the efficiency and safety of grinding processes in laboratory environments. They are especially beneficial when working with materials that require a controlled atmosphere—such as during wet grinding or when handling reactive substances. In such cases, the internal atmosphere, including oxygen, can be replaced by flushing the jar with an inert gas like nitrogen.
These lids also enable the introduction of gases directly into the grinding jar, which is essential for certain chemical reactions or for maintaining an inert environment. The jars can be pressurized up to 5 bar, which may help facilitate the incorporation of gas molecules into the reaction during milling.
Additionally, aeration lids allow the grinding jar to be connected directly to an analyzer—either after operation in a planetary ball mill (or in the Emax) or even during operation in the MM 500 nano or MM 500 control. This setup makes it easy to analyze gases released during grinding processes or generated by chemical reactions. The lids are equipped with inlays made from various materials—such as stainless steel, zirconium oxide, and tungsten carbide—allowing the same lid to be used with different jar types.
Mixer Mills - FAQ
Какво е смесителна мелница?
Смесителните мелници принадлежат към семейството на топковите мелници и се характеризират с малкия си размер, бързо време за обработка и голяма гъвкавост.
Те се използват за смесване, пулверизиране и хомогенизиране на твърди, средно твърди, крехки, меки, еластични и влакнести материали за проби.
Намаляването на размера се осъществява чрез удар и триене. Смесителните мелници на Retsch се предлагат с една, две или шест смилащи станции.
Кои приложения изискват смесителна мелница?
Смесителните мелници се използват за сухо, мокро и криогенно пулверизиране на малки обеми проби в рамките на секунди. Те генерират необходимата енергия за наномащабно смилане.
Типична област на приложение е разрушаването на клетките чрез разбиване на перли за екстракция на ДНК/РНК и протеини.
Смесителните мелници се използват често и в областта на механохимията, особено тези модели, които предлагат опции за охлаждане и нагряване.
Как работи смесителната мелница?
Пробата и смилащите топки се пълнят в буркана, който е закрепен в мелницата. Радиалните трептения, извършвани от мелницата, водят до пулверизация чрез удар и триене на топките. Пробата също така се смесва старателно от движенията на буркана и топките.