Morile cu bile macină și omogenizează volume mici de probe rapid și eficient prin impact și frecare. Aceste mori cu bile sunt potrivite pentru măcinarea uscată, umedă și criogenică, precum și pentru disruperea celulară pentru recuperarea ADN/ARN sau a proteinelor. Pentru aplicații speciale, cum ar fi mecanosinteza, acestea oferă soluții unice. Morile cu bile sunt bine cunoscute pentru ușurința în utilizare și amprenta redusă în comparație cu alte tipuri de mori cu bile.
- Dimens. max. probă*: = 10 mm
- Finețe finală*: ~ 0.1 µm
- Vibrational frequency: 3 - 30 Hz (180 -1800 min-1)
Detalii privind domeniile de aplicare, mecanismele de funcționare și materialele utilizate în morile de amestecare.
- Dimens. max. probă*: = 10 mm
- Finețe finală*: ~ 0.1 µm
- Vibrational frequency: 3 - 35 Hz (180 - 2100 min-1)
- Dimens. max. probă*: = 8 mm
- Finețe finală*: ~ 5 µm
- Vibrational frequency: 3 - 35 Hz (180 - 2100 min-1)
- Dimens. max. probă*: = 8 mm
- Finețe finală*: ~ 5 µm
- Vibrational frequency: 3 - 30 Hz (180 - 1800 min-1)
- Dimens. max. probă*: = 8 mm
- Finețe finală*: ~ 5 µm
- Vibrational frequency: digitală, 5 - 30 Hz (300 - 1800 min-1)
- Măsurarea presiunii și temperaturii în vasul de măcinare
- Măsurarea presiunii 0-5 bar
- Măsurarea temperaturii: -25 °C - +90 °C
Mori de amestecat - Principiul de funcționare
Bolurile de măcinare ale morilor de amestecare efectuează oscilații radiale în poziție orizontală. Inerția bilelor de măcinare le face să impacteze cu energie ridicată materialul probei la capetele rotunjite ale bolurilor și să îl pulverizeze. Măcinarea cu energie ridicată este posibilă prin funcționarea la frecvențe înalte de până la 35 Hz. Mișcarea bolurilor și a bilelor provoacă efecte suplimentare de reducere a dimensiunii prin frecare și duce, în plus, la o amestecare eficientă a probei. Gradul de amestecare poate fi crescut prin utilizarea mai multor bile mai mici.
Moara cu amestecător - Domenii de aplicare
Morile de amestecare sunt utilizate pentru pulverizarea materialelor moi, dure, fragile și fibroase în mod uscat și umed. Datorită dimensiunilor reduse, ușurinței în utilizare și timpilor de procesare foarte scurți, acestea sunt adevărate instrumente universale în laborator.
Morile de amestecare sunt ideale pentru sarcini de cercetare precum mecanochimia (mecanosinteză, aliere mecanică și mecanocataliza) sau măcinarea coloidală ultrafină la scară nanometrică, precum și pentru sarcini de rutină, cum ar fi amestecarea și omogenizarea.
De asemenea, sunt utilizate pe scară largă pentru disrupția celulară pentru extracția ADN/ARN prin bătaie cu sfere. Până la 240 ml de dispersii celulare pot fi procesate pentru extracția proteinelor sau analiza metabolomului.
Un avantaj crucial al morilor de amestecare este marea lor versatilitate – în unele modele, combinată cu capacitatea de a răci sau încălzi activ materialul, permițând configurații mai controlate decât în alte mori cu bile. În domeniul mecanochimiei, posibilitatea de a controla reacțiile din interiorul borcanului este foarte benefică.
În funcție de modele, se pot aplica temperaturi de până la -196°C sau până la 100°C. Morile de amestecare sunt disponibile cu 1, 2 sau 6 stații. Borcanele și bilele sunt disponibile în diverse dimensiuni, modele și materiale.
măcinare umedă
măcinare uscată
măcinare uscată
măcinare criogenică
Mori cu amestecător - opțiuni de răcire și încălzire
CryoMill este conceput pentru măcinarea criogenică la -196°C, în timp ce MM 500 control acoperă o temperatură de la -100°C la +100°C, cu o reglare a temperaturii de la -100°C la 0°C.
Răcirea este benefică, de exemplu, pentru:
- conservarea analiților sensibili la temperatură, cum ar fi substanțele volatile sau ingredientele farmaceutice și alimentare
- fragilizarea materialelor probei care nu pot fi pulverizate la temperatura camerei
- măcinarea umedă, pentru a menține sub o anumită temperatură (în unele cazuri este posibilă o temperatură sub temperatura camerei)
- mecanochimie, pentru a opri reacțiile și a stabiliza produsele intermediare, astfel încât produsul final să difere de rezultatul obținut fără răcire
- Fabricarea pastelor (industria alimentară)
- Intensificarea reacțiilor mecanochimice
Moara cu amestecător - Materiale pentru măcinare cu borcan și bile
Cum alegem materialul potrivit
Materialul sculelor are, de asemenea, un impact asupra eficienței acestora. Cele două aspecte cele mai importante sunt:
- Energie consumată (legată de densitatea materialului)
- Duritate
Energia de măcinare
Duritatea
Pentru a selecta materialul potrivit al incintelor și bilelor de măcinare, regula este simplă: Materialul trebuie să fie mai dur decât proba. Dacă materialul este mai puțin dur, bilele ar putea fi măcinate de particulele probei.
Elemente de măcinare din diferite materiale
Nu este indicată utilizarea unor elemente de măcinare din materiale diferite, de exemplu, o incintă din oțel folosită cu bile din oxid de zirconiu. În primul rând, abraziunea ambelor materiale va influența rezultatul analizei finale, iar în al doilea rând, uzura elementelor de măcinare este mult mai mare.
Moara de amestecat - Tipuri și dimensiuni de borcane
Morile clasice de amestecare funcționează cu recipiente cu capac cu filet, concepute pentru manipularea rapidă și pulverizarea cantităților mici de probe. Recipientele sunt disponibile din oțel călit, oțel inoxidabil, carbură de tungsten, agat, oxid de zirconiu și PTFE.
Modelele de control MM 500 nano și MM 500 control funcționează cu recipiente cu închidere cu filet. Aceste recipiente sunt etanșe la o presiune de până la 5 bar, iar închiderea de siguranță integrată permite o manipulare convenabilă. Noul design al recipientului este foarte benefic pentru măcinarea umedă și pulverizarea probelor fibroase, cum ar fi părul.
Datorită capacului plat, volumul nominal poate fi utilizat integral, de exemplu la măcinarea probelor fibroase sau pentru a asigura amestecul optim de material, bile mici și lichid pentru măcinarea umedă.
Materialele disponibile includ oțel călit, oțel inoxidabil, carbură de tungsten și oxid de zirconiu, asigurând o procesare fără contaminare. Sunt disponibile capace de aerare pentru toate dimensiunile și materialele recipientelor morilor de amestecare, de exemplu, pentru procesarea în atmosferă inertă.
- Borcan cu dop filetat
- Borcan cu închidere cu șurub
- Volum de umplere
| Borcane cu dop filetat MM 400,MM 500 vario, CryoMill | Borcane cu dop filetat MM 400, MM 500 vario, CryoMill | |
|---|---|---|
| Diferite materiale pentru borcane | 7 (4) | 4 |
| Dimensiuni borcan | 1.5 | 5 | 10 | 25 | 35 | 50 ml | 50 | 80 | 125 ml |
| Capace de aerare | nu | da |
| GrindControl | nu | da |
| Închidere de siguranță integrată | nu | da |
| Potrivit pentru măcinare uscată | da | da |
| Potrivit pentru măcinare umedă | Limitat - designul borcanului nu este optim pentru aplicarea regulii de umplere de 60% | Da, conceput pentru a aplica regula de 60% |
| Măcinarea probelor fibroase | da | Da, manipulare foarte ușoară, deoarece capacele sunt plate și întregul volum al borcanului poate fi folosit pentru a umple o probă voluminoasă. |
Moară de amestecat - Umpluturi recomandate pentru borcane
Pentru măcinare uscată
Pentru măcinarea uscată, cele mai bune rezultate se obțin de obicei cu așa-numita regulă a unei treimi. Aceasta înseamnă că aproximativ o treime din volumul borcanului trebuie umplută cu bile. Urmând această regulă, cu cât bilele sunt mai mici, cu atât trebuie luate mai multe pentru a umple o treime din borcan. O altă treime din volumul borcanului trebuie umplută cu material pentru probă. Treimea rămasă este spațiu liber pentru a permite mișcarea bilelor în interior pentru a obține energia de măcinare necesară pentru pulverizarea rapidă a probei.
Urmând această regulă, energia de măcinare necesară este asigurată, în timp ce în borcane se află suficient material pentru probă pentru a preveni uzura.
2. O treime probă
3. O treime bile de măcinare
Pentru probe fibroase
În cazul materialelor fibroase sau al materialelor care își pierd drastic din volum atunci când sunt măcinate, se recomandă un nivel mai ridicat de umplere a probei. În incintă trebuie să fie suficient material pentru a minimiza uzura. Dacă este necesar, este posibil să se adauge mai mult material după câteva minute pentru a menține volumul minim necesar.
2. O treime bile de măcinare
Pentru măcinare umedă
Pentru a produce particule cu dimensiuni de până la 100 nm sau mai puțin, este necesară măcinarea umedă și frecarea, mai degrabă decât impactul. Acest lucru se realizează prin utilizarea multor bile mici cu o suprafață mare și multe puncte de frecare. În consecință, nivelul de umplere de o treime, recomandat pentru procesele de măcinare uscată, este schimbat conform regulii de 60%, ceea ce înseamnă că 60% din borcan este umplut cu bile mici. Cantitatea de probă ar trebui să fie de aproximativ 30%. Mai întâi, bilele mici sunt adăugate în borcane (în greutate!), apoi materialul este adăugat și amestecat. În cele din urmă, lichidul dispersant este amestecat cu grijă.
2. Două treimi din bile de măcinare
Cum selectăm dimensiunea corectă a bilelor de măcinare
Pentru a se asigura că bilele de măcinare pulverizează rapid proba, acestea ar trebui să aibă o dimensiune de cel puțin trei ori mai mare decât cea mai mare bucată de probă.
De obicei, se poate aplica un factor de aproximativ 1000 pentru a stabili dimensiunea potrivită a bilei pentru finețea finală dorită. Dacă se urmărește o dimensiune de măcinare de 30 µm (D90), diametrele bilelor între 20 mm și 30 mm sunt cele mai potrivite. Dacă sunt necesare particule mai mici, este necesară o a doua etapă de proces cu bile mai mici.
Deoarece bilele mai mari ar putea zdrobi pe cele mai mici, nu este recomandabil să se combine bile de dimensiuni diferite într-un singur proces de măcinare.
Tips & Tricks for jar filling & handling of accessories
Măcinare umedă și la scară nanometrică în mori cu mixer
Particulele mici tind să se încarce pe suprafețele lor și să se aglomereze în timpul măcinării uscate, ceea ce reprezintă un factor limitator pentru reducerea dimensiunii. Pentru măcinarea la nanoscală, se utilizează lichid sau dispersant pentru a menține particulele separate, iar soluțiile saline ajută la neutralizarea sarcinilor de suprafață. Moleculele cu lanț lung din lichid pot menține particulele separate datorită împiedicării sterice.
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
Ce este o moară mixer?
Morile de amestecare aparțin familiei morilor cu bile și se caracterizează prin amprenta lor redusă, timpii rapizi de procesare și versatilitatea deosebită.
Sunt utilizate pentru amestecarea, pulverizarea și omogenizarea materialelor dure, medii-dure, fragile, moi, elastice și fibroase.
Reducerea dimensiunii se efectuează prin impact și frecare. Morile de amestecare de la Retsch sunt disponibile cu una, două sau șase stații de măcinare.
Ce aplicații necesită o moară mixer?
Morile de amestecare sunt utilizate pentru pulverizarea uscată, umedă și criogenică a unor volume mici de probe în câteva secunde. Acestea generează energia necesară pentru măcinarea la nanoscală.
Un domeniu tipic de aplicare este distrugerea celulelor prin bătaia cu sfere pentru extracția ADN/ARN și proteine.
Morile de amestecare sunt, de asemenea, frecvent utilizate în domeniul mecanochimiei, în special acele modele care oferă opțiuni de răcire și încălzire.
Cum funcționează o moară mixer?
Materialul probei și bilele de măcinare sunt introduse în vasul de măcinare, care este fixat în moară. Oscilațiile radiale efectuate de moară duc la pulverizarea prin impact și frecare a bilelor. Proba este, de asemenea, amestecată complet prin mișcările vasului și ale bilelor.