Oscilační mlýn MM 400 je skutečně univerzální mlýn určený pro suché, mokré a kryogenní mletí malých množství vzorků do 2 x 20 ml. Během několika sekund promíchá a homogenizuje prášky a suspenze při frekvencí 30 Hz - je bezkonkurenčně rychlý a snadno ovladatelný.
Kompaktní stolní jednotka je vhodná pro klasické homogenizační procesy i pro rozrušování biologických buněk pro extrakci DNA/RNA a proteinů. Díky dlouhé době zpracování až 99 hodin se přístroj MM 400 ideálně hodí pro výzkumné aplikace, například v mechanochemii.
Z hlediska výkonu a flexibility tohoto mlýnku není na trhu srovnatelná technologie.
Mohou vás také zajímat modely oscilačních mlýnů MM 500 nano a MM 500 vario které pracují na stejném funkčním principu při frekvenci 35 Hz, ale poskytují podstatně vyšší výkon. Pro aplikace, které vyžadují chlazení nebo ohřev vzorku, je ideální volbou oscilační mlýn MM 500 control. Každý oscilační mlýn RETSCH má specifické aplikační zaměření.
Produktové video
Nejuniverzálnější ze všech kulových mlýnů
- Max. rychlost 30 Hz
- Horizontální oscilace způsobuje silné rázové efekty pro efektivní zpracování vzorků
- Vstupní velikost až 8 mm a konečná jemnost 5 µm
- 2 mlecí stanice pro nádoby min 2 ml a max 50 ml, adaptér pro 10 x 2 ml lahvičky na jedno použití a 4 x 50 ml kónické centrifugační zkumavky
- Ocelové nádoby lze manuálně předchladit v kapalném dusíku
- Kalibrovaná rychlost a čas, malý stolní model, uložitelné SOP a programy cyklu, 7 různých materiálů nádob
Výkon a design
- Výkonné mletí na principu nárazu a tření až do 30 Hz
- Vybaven 2 mlecími stanicemi pro mletí až 20 vzorků naráz
- Paměť pro 12 standardních operačních postupů (SOP) a 6 programových cyklů
- Pohodlný dotykový displej, výrazné snížení hluku
Bezkonkurenční všestrannost
- 3 různé režimy mletí: suchý, mokrý nebo kryogenní 0
- Smíchá práškový vzorek a pojivo v plastových nádobách před peletizací, např. pro XRF analýzu
- Vhodný pro výzkumné aplikace, jako je mechanochemie nebo pro biologické narušení pomocí nárazů perliček
- Extrakce pesticidů (QuEChERS) a rostlinných složek
Oscilační mlýn MM 400 Kalibrace zajišťuje reprodukovatelné výsledky
Reprodukovatelnost je v procesním řetězci od odběru vzorků až po analýzu prvořadá. Laboratorní zařízení, které lze kalibrovat, zaručuje vždy reprodukovatelné výsledky s minimální směrodatnou odchylkou. To je užitečné zejména při porovnávání výsledků získaných na různých místech.
MM 400 je první laboratorní mlýn, který lze kalibrovat. Společnost RETSCH nejprve zkalibruje čas a frekvenci mlýnku a nabízí pravidelnou kalibrační službu, která zajistí reprodukovatelné procesy mletí.
Tato funkce je vhodná zejména pro
- Zkušební laboratoře s různými lokalitami
- Akreditované laboratoře, které používají normy ISO/IEC 17025 nebo ISO 9000ff
- Farmaceutické výrobky
Oscilační mlýn MM 400 Reprodukovatelnost mechanochemických reakcí v oscilačním mlýně MM 400
Reprodukovatelnost je základním principem vědeckého výzkumu a je nezbytná pro zajištění důvěryhodnosti a spolehlivosti vědeckých zjištění. Oscilační mlýn MM 400 byl testován z hlediska reprodukovatelnosti v rámci mechanochemické reakce a bylo prokázáno, že poskytuje vynikající reprodukovatelnost během několika opakování, a to pro obě polohy upnutí a také mezi různými zařízeními. [1]
Drobné změny frekvence z 30 Hz na 29 Hz nebo 28 Hz mají vliv na výtěžnost reakce. Zásadní je, aby oscilační mlýn udržoval nastavenou hodnotu, např. 30 Hz, a neodchyloval se od ní. Tento předpoklad splňuje mlýn MM 400, která se dodává s kalibračním certifikátem.
Mechanochemická reakce γ-Al2O3 + ZnO -> ZnAl2O4 probíhala po dobu 30 min za použití 25 ml mlecích nádob, 2 x 15 mm mlecích kuliček, 1 g edukátů, při frekvencích 28 Hz, 29 Hz a 30 Hz pětkrát po sobě. Srovnání mezi levou a pravou upínací stanicí ukázalo vysoce reprodukovatelné výsledky, rovněž srovnání mezi 5 pokusy.
XRD obrazce po mechanochemické reakci γ-Al2O3 + ZnO -> ZnAl2O4: vlevo: broušení při 28 Hz, 29 Hz a 30 Hz, výsledky po 5. reakci. Uprostřed: Srovnání levé a pravé mlecí stanice při 28 Hz vždy po 5. reakci. Vpravo: Reakce 1 až 5 při 30 Hz, pravá mlecí stanice. Výsledky prezentované skupinou Claudie Weidenthalerové. [8]
Experimenty byly opakovány s použitím jiného zařízení MM 400, aby bylo možné porovnat výsledky mezi oběma mlýny. Opět byla ověřena vynikající reprodukovatelnost u 5 testů provedených při frekvenci 30 Hz, a to jak pro levou, tak pro pravou mlecí stanici.
Oscilační mlýn MM 400 Řešení pro biologické aplikace a narušení buněk
Oscilační mlýny se často používají k homogenizaci biologických vzorků. Takzvané rozdružování s malými skleněnými perličkami je zavedenou metodou pro rozrušování buněk kvasinek, mikrořas nebo bakterií. Vzorek se při tomto procesu pouze mírně zahřívá, což lze snížit na minimum předchlazením.
Přístroj MM 400 umožňuje účinné rozrušení až 240 ml buněčné suspenze pro extrakci DNA/RNA a proteinů. Pro přesnou diagnostiku infekcí je možné pomocí adaptérů izolovat intaktní bakterie z tkáně v 8 x 30 ml zkumavkách nebo 10 x 5 ml ampulkách.
Přístroj MM 400 lze provozovat s řadou adaptérů pro ampulky na jedno použití s následujícími kapacitami:
20 x 0.2 ml / 20 x 1.5 or 2 ml / 10 x 5 ml / 8 x 30 ml / 8 x 50 ml
Pro rozmělnění 25 až 30 g rostlinného materiálu, jako je například květ konopí, jsou nejvhodnější kónické centrifugační zkumavky. V těchto 50 ml zkumavkách lze také homogenizovat až 8 vzorků tkání, například čerstvá játra v pufrovacím roztoku, pomocí ocelových nebo zirkoniových kuliček. Aby bylo mechanické namáhání zkumavek co nejmenší, doporučuje se snížená frekvence a vysoká úroveň naplnění, např. pufrem a vzorkem.
Oscilační mlýn MM 400 - narušení buněk kvasinek*
Oscilační mlýn MM 400 - Homogenizace konopí*
*Video ukazuje předchozí model s totožným funkčním principem.
Oscilační mlýn MM 400 Řešení pro kryogenní mletí
Kryo sada je cenově výhodné řešení pro kryogenní zpracování vzorků s oscilačním mlýnem MM 400. Sada se skládá ze dvou izolovaných nádob, dvou kleští a ochranných brýlí.
Vzorek určený ke křehčení a mlecí koule se naplní do nerezové mlecí nádoby, která se pevně zašroubuje. Nepřímé křehčení se provádí předchlazením nádoby v lázni s kapalným dusíkem. Přibližně po 2 minutách je vzorek dostatečně ochlazen pro kryogenní zpracování.
Pokud je třeba se vyhnout přímému kontaktu s kapalným dusíkem, je vhodnou volbou mlýn CryoMill nebo oscilační mlýn MM 500 control. Oba mlýny lze provozovat s nádobami z jiných materiálů než z oceli pro kryogenní mletí.
Oscilační mlýn MM 400 - kryogenní mletí
Oscilační mlýn MM 400 Aplikace v mechanochemii
Mechanochemie umožňuje rychlé reakce látek v prostředí bez rozpouštědel. Některé chemické reakce vyžadují třecí síly planetového kulového mlýna, zatímco jiné typy reakcí vyžadují dodání energie prostřednictvím nárazu - zde přichází ke slovu oscilační mlýn MM 400.
Objemy vzorků, které jsou k dispozici pro výzkumné aplikace, jsou často velmi malé. Proto jsou výhodné malé velikosti mlecích nádob do 50 ml, jaké jsou k dispozici pro MM 400. Vzhledem k často dlouhým reakčním dobám je dalším důležitým aspektem možnost naprogramovat procesní časy v délce několika hodin.
Oscilační mlýny nabízejí v mechanochemických aplikacích jedinečnou výhodu oproti planetovým kulovým mlýnům: použití průhledných nádob v kombinaci s typickým horizontálním pohybem nádob umožňuje in-situ RAMAN spektroskopii. To umožňuje sledovat reakční proces v reálném čase, aby bylo možné určit optimální dobu pro dosažení maximálního výtěžku a vyhnout se prodlouženému zpracování.
Model MM 400 nabízí mnoho výhod pro mechanochemické aplikace:
- Doba zpracování až 99 h
- Různé velikosti a materiály mlecích nádob
- Průhledné mlecí nádoby z PMMA umožňují in-situ spektroskopii RAMAN
- Programovatelná frekvence a časy přestávek
- Adaptér pro 4 x 5 ml nerezové mlecí nádobky umožňuje až 8 současných reakcí.
Časový průběh Knoevenagelovy reakce mezi vanilinem a kyselinou barbiturovou za mechanochemických podmínek s použitím mlecích kuliček z oxidu zirkoničitého o průměru 2x10 mm v 19 ml mlecí nádobě z PMMA při 30 Hz. Reakce probíhající po dobu 30 minut s viditelným průběhem indikovaným změnou barvy.
S laskavým svolením Dr. Svena Grätze, Ruhr-University Bochum, Fakulta chemie a biochemie, AG Prof. Borchardt.
Screening kokrystalů s MM 400
Screening kokrystalů lze efektivně provádět v míchacích mlýnech. Ve studii [9] s použitím MM 400 byly použity 2ml ocelové zkumavky a odpovídající PTFE adaptér k kokrystalizaci theofylinu a benzamidu v poměru 1:1 za následujících podmínek:
- Doba mletí 60 minut
- Frekvence 30 Hz
- Jedna ocelová kulička o průměru 6 mm na jednu zkumavku
- Čtyři experimenty bez rozpouštědla a čtyři s 20 µl ethanolu
Rentgenové difrakční obrazce práškové metody osmi výsledných vzorků (zobrazených zeleně) se úzce shodují se simulovaným referenčním obrazcem cílového kokrystalu. Všechny pozorované signály odpovídají požadovanému produktu, bez významných dalších signálů, což naznačuje úspěšnou a reprodukovatelnou tvorbu kokrystalu. MM 400 s 2 ml ocelovými zkumavkami poskytuje konzistentní výsledky a tato kompatibilita se vztahuje i na řadu MM 500, která je schopna pracovat i s 2 ml ocelovými zkumavkami.
Chemie v mlýnku: Recyklace teflonu (PTFE) s využitím mechanické energie
Mechanochemická recyklace PTFE (teflonu)
Mechanochemie nejenže umožňuje nové syntetické postupy, ale otevírá také inovativní přístupy k recyklačním procesům zahrnujícím materiály, které se obtížně rozkládají. Nedávný příklad z výzkumu ukazuje, že i extrémně stabilní polymer polytetrafluorethylen (PTFE), lépe známý jako teflon, lze mechanochemicky rozložit. Rozhodujícím faktorem je nepřetržité mechanické namáhání: během mletí pomocí zařízení RETSCH MM 400 se neustále odstraňuje zreagovaný povrch, čímž se odhaluje nová povrchová plocha. To umožňuje pokračování reakce, dokud není přeměněna velká část polymeru. Ve studii bylo až 98 % PTFE přeměněno na fluorid sodný a elementární uhlík.
Výsledné produkty lze poté dále využít, například jako suroviny pro materiály do baterií nebo jako fluor obsahující stavební bloky pro farmaceutické a agrochemické aplikace.
Renomovaný vědecký pořad „Forschung aktuell“ na rozhlasové stanici Deutschlandfunk představil tento výzkumný přístup a jeho význam pro budoucí recyklační technologie.
audio
Funkcionalizace biomasy pro farmaceutické aplikace prostřednictvím mechanochemie
Mechanochemie transformuje způsob výroby funkčních biomateriálů a kationtová celulóza je toho ukázkovým příkladem. Pomocí procesu bez použití rozpouštědel se bavlněná vlákna kombinují s katalytickou bází a minimálním množstvím přísad a poté se melou společně s kationtovým činidlem, aby se aktivovala reakce pomocí oscilačního mlýna MM 400. Tento přístup v pevné fázi eliminuje vodu a objemová rozpouštědla, čímž dramaticky snižuje spotřebu chemikálií a odpad ve srovnání s konvenčními metodami. Po mletí následuje krátký krok zrání, který dokončí reakci a poskytne vysoce nabitá celulózová vlákna s výjimečným výkonem. [14]
Optimální reakční podmínky: Bavlněná vlákna byla pomleta v nerezové nádobě o objemu 50 ml s 3 x 10 mm kuličkami po dobu 5 minut při 25 Hz, poté byl přidán EPTMAC a směs se mlela dalších 30 minut. Následné zrání reakční směsi při 50 °C po dobu 24 hodin, následované Soxhletovou extrakcí (48 h) a lyofilizací, vedlo k izolaci čistého cCF materiálu.
Proč je to pro farmaceutický průmysl zajímavé?
Tato kationtová vlákna vykazují silnou elektrostatickou vazbu na viry, což umožňuje efektivní odstranění patogenů z vody a procesních toků – což je klíčové pro sterilní výrobu a aplikace v čisté vodě. Kromě filtrace nabízí materiál potenciál pro dodávání léků, antimikrobiální povrchy a bioprocesní pomůcky. Proces dosahuje vynikajících ukazatelů udržitelnosti, které jsou v souladu s principy zelené chemie a cíli průmyslu. Umožňuje také přesnou kontrolu hustoty náboje pro přizpůsobený výkon.
Tato inovace ukazuje, jak mechanochemie může přinášet vysoce hodnotná, ekologická řešení pro farmaceutickou výrobu – kombinující bezpečnost, efektivitu a udržitelnost v jednom průlomovém přístupu.
Oscilační mlýn MM 400 Ramanova spektroskopie in-situ
Ramananova spektrospkopie in-situ je výkonná analytická technika, která umožňuje sledovat a analyzovat materiály v jejich přirozeném nebo procesním prostředí. Tato metoda využívá Ramanův rozptyl, jev, při kterém světlo interaguje s molekulárními vibracemi, což vede k posunům vlnové délky rozptýleného světla. Tyto posuny poskytují jedinečný spektrální otisk analyzovaného materiálu a umožňují nahlédnout do jeho chemického složení nebo molekulární struktury.
Aspekt "in-situ" se týká možnosti pozorovat a měřit tyto charakteristiky přímo během probíhajícího procesu. To může zahrnovat pozorování změn za přítomnosti různých chemických reakcí, také tzv. mechanochemii. Mechanochemie zahrnuje použití nárazů, střihů nebo tření k vyvolání chemických změn v pevných látkách. Tento přístup je stále populárnější pro svou schopnost obejít potřebu rozpouštědel, což potenciálně nabízí ekologicky šetrnější a energeticky účinnější způsob chemické syntézy. Ramanova spektroskopie může poskytnout neocenitelné poznatky o reakčním mechanismu, fázových přeměnách, reakční kinetice nebo pro optimalizaci reakčních podmínek.
Model MM 400 je „připraven na Ramanovu analýzu“, což umožňuje snadné odstranění vložky spodní desky. Spodní deska má otvory pro Ramanovu sondu, aby bylo možné důsledně měřit na dně sklenic umístěním Ramanovy sondy pod mlýn, a tedy pod sklenice, kde je interakce částic nejintenzivnější, což zajišťuje přesné údaje. Mlecí nádoby Retsch PMMA díky své průhlednosti a chemické odolnosti zlepšují spektrální data bez kontaminace. Rovné vnější tvary nádobek dále zlepšují spektroskopická data. Tyto konstrukční úpravy zefektivňují experimentální pracovní postup. Výzkumníci nyní mohou provádět Ramanovu spektroskopii in-situ s větší lehkostí a přesností, což otevírá nové možnosti pro hloubkovou analýzu materiálů.
PRO BEZPEČNÉ A ÚČINNÉ PROCESY MLETÍ PŘÍSLUŠENSTVÍ PRO MM 400
Mlecí nádoby ze 7 různých materiálů
Jmenovitý objem mlecích nádob se šroubovacím uzávěrem se pohybuje od 1,5 ml do 50 ml; dostupné materiály zahrnují kalenou ocel, nerezovou ocel, achát, karbid wolframu, oxid zirkoničitý a PTFE, což zajišťuje přípravu vzorků bez kontaminace.
Průhledné mlecí nádobky z PMMA se používají pro in-situ spektroskopii RAMAN, ale umožňují také aplikace s fotochemickými reakcemi. Navíc jsou odolné vůči různým chemikáliím. Tyto nádoby lze použít s předchůdcem MM 400, stejně jako jsou starší modely nádob kompatibilní s nejnovějším modelem oscilačního mlýnku.
2 ml zkumavky pro kryogenní mletí
Malé ocelové zkumavky o objemu 2 ml se používají pro kryogenní aplikace. Až 20 těchto zkumavek lze upnout do MM 400 pomocí adaptéru. Výhoda: odolávají nízkým teplotám a mechanickému namáhání a nerozbijí se jako jednorázové nádoby. Ideální pro nejmenší množství vzorků v kryogenní oblasti.
Ampulky, lahvičky a zkumavky pro MM 400
Oscilační mlýn MM 400 Doporučené plnění nádob kuličkami
Velikost nádoby by měla být přizpůsobena objemu vzorku, aby byly zajištěny optimální výsledky. V ideálním případě jsou mlecí kuličky třikrát větší než největší kus vzorku. Počty a velikosti kuliček uvedené v tabulce níže se řídí tímto pravidlem. Pro rozmělnění například 20 ml vzorku sestávajícího z částic o velikosti 8 mm se doporučuje použít nádobku o objemu 50 ml a kuličky o velikosti 25 mm. Podle tabulky je zapotřebí jedna mlecí koule. 20 ml vzorku s částicemi o velikosti 5 mm však lze homogenizovat pomocí čtyř 15mm kuliček.
| Mlecí nádoba nominální objem |
Množství vzorků | Max. vstupní velikost | Ø 5 mm* | Ø 7 mm* | Ø 10 mm* | Ø 12 mm* | Ø 15 mm* | Ø 20 mm* | Ø 25 mm* |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1,5 ml | 0,2 – 0,5 ml | 1 mm | 1 – 2 | - | - | - | - | - | - |
| 5 ml | 0,5 – 2 ml | 2 mm | - | 1 – 2 | - | - | - | - | - |
| 10 ml | 2 – 4 ml | 4 mm | - | 5 – 7 | 1 – 2 | 1 – 2 | - | - | - |
| 25 ml | 4 – 10 ml | 6 mm | - | - | 5 – 6 | 2 – 4 | 1 – 2 | - | - |
| 35 ml | 6 – 15 ml | 6 mm | - | - | 6 – 9 | 4 – 6 | 2 – 3 | 1 | - |
| 50 ml | 8 - 20 ml | 8 mm | - | - | 12 – 14 | 6 – 8 | 3 – 4 | 1 | 1 |
*V tabulce jsou uvedeny doporučené náplně (v kusech) různě velkých mlecích koulí ve vztahu k objemu mlecí nádoby, množství vzorku a maximální velikosti vstupního materiálu.
Oscilační mlýn MM 400 Typické vzorky materiálu
Oscilační mlýny RETSCH jsou opravdu univerzálními pomocníky. Homogenizují například: slitiny, krmivo pro zvířata, kosti, keramiku, chemické výrobky, uhlí, koks, léčiva, elektronický šrot, sklo, zrní, vlasy, minerály, olejnatá semena, rudy, papír, rostlinné materiály, plasty, splaškové kaly, půdy, slámu, tablety, textil, tkáně, tabák, odpadní vzorky, dřevo, vlnu atd.
Petržel
20 ml vzorku
50 ml nádoba z nerezové oceli
1 x 25 mm koule z nerezové oceli
1 min při 30 Hz
Nejlepší řešení pro Vaší přípravu vzorků najdete v naší aplikační databázi
Oscilační mlýn MM 400 Princip funkce
Mlecí nádoby MM 400 radiálně oscilují ve vodorovné poloze. Setrvačnost mlecích koulí způsobí jejich náraz s vysokou energií na materiál vzorku na zaoblených koncích mlecích nádob a jeho rozmělnění na prášek. Také pohyb mlecích nádob v kombinaci s pohybem kuliček vede k intenzivnímu míchání vzorku.
Stupeň míchání lze ještě zvýšit pomocí několika menších kuliček. Pokud se použije několik malých kuliček (např. skleněné kuličky), může dojít například k narušení biologických buněk. Účinky velkého tření mezi kuličkami zajišťují účinné narušení buněk.
Oscilační mlýn MM 400 Technické údaje
| Aplikace | zmenšování velikosti, míchání, homogenizace, rozrušování buněk, kryogenní mletí, mechanochemie. |
|---|---|
| Oblast použití | zemědělství, biologie, chemie / plasty, stavební materiály, strojírenství / elektronika, životní prostředí / recyklace, potraviny, geologie / metalurgie, sklo / keramika, medicína / farmaceutika |
| Vstupní materiál | tvrdé, středně tvrdé, měkké, křehké, elastické, vláknité |
| Princip redukce velikosti zrna | náraz, tření |
| Vstupní velikost materiálu* | = 8 mm |
| Konečná jemnost* | ~ 5 µm |
| Velikost dávky / vstupní množství* | max. 2 x 20 ml |
| Počet mlecích stanic | 2 |
| Frekvence vibrací | 3 - 30 Hz (180 - 1800 ot/min) |
| Průměrná doba mletí | 30 s - 2 min |
| Max. doba mletí | 99 h |
| Suché mletí | ano |
| Mletí za mokra | ano |
| Kryogenní mletí | ano |
| Zpracování buněčného materiálu pomocí mikrozkumavek | ano, až do 20 x 2.0 ml |
| Samocentrující upínací zařízení | ano |
| Druhy mlecích nádobek | nádoby se šroubovacím víčkem |
| Materiál mlecích nástrojů | kalená ocel, nerezová ocel, karbid wolframu, achát, oxid zirkoničitý, PTFE, PMMA |
| Velikosti mlecích nádob | 1,5 ml / 5 ml / 10 ml / 25 ml / 35 ml / 50 ml |
| Nastavení doby mletí | digitální, 10 s - 8 h |
| Uložitelné SOP | 12 |
| Elektrické napájení | 100-240 V, 50/60 Hz |
| Připojení k elektrické síti | 1-fázové |
| Spotřeba energie | 165W |
| Kód ochrany | IP 30 |
| Š x V x H zavřený | 385 x 350 x 470 mm |
| Váha netto | ~ 27,5 kg |
| Normy | CE |
Oscilační mlýn MM 400 Ke stažení
Product data sheet MM 400
The Sample - Customer Magazine No. 39
High Energy Ball Mills - Grinding And Particle Sizing On A Nanoscale
Cannabis - Sample Preparation and Quality Control
RETSCH is putting to use its full product portfolio of grinders, sieve shakers and sample dividers to help process and prepare cannabis samples. The sample preparation process needs to be adjustable to the considerable complexity of the various matrices.
Expert Guide Milling
Why Size Reduction? A reliable and accurate analysis can only be guaranteed by reproducible sample preparation. The "Art of Milling" describes the process of turning a laboratory sample into a representative part sample with homogeneous analytical fineness.
General Catalogue
Green Cement - Innovation in the Construction Industry
Green Cement represents a significant innovation in the construction industry, aimed at reducing environmental impact and promoting sustainable development. Traditional cement production is a major contributor to global CO emissions, accounting for approximately 7-8% of the total. With this material these emissions can be minimized by incorporating supplementary cementitious materials (SCMs) such as fly ash, slag and seashell by using alternative fuels and raw materials. Our solutions enable the production of a more sustainable product with high performance characteristics and exceptional physical properties.