Mikserli Öğütücü Fast homogenization of small sample volumes

Karıştırıcı değirmenler, darbe ve sürtünme yoluyla küçük numune hacimlerini hızlı ve verimli bir şekilde öğütür ve homojenleştirir. Bu bilyalı değirmenler, kuru, ıslak ve kriyojenik öğütmenin yanı sıra DNA/RNA veya protein geri kazanımı için hücre parçalanması için de uygundur. Mekanosentez gibi özel uygulamalar için benzersiz çözümler sunarlar. Karıştırıcı değirmenler, diğer bilyalı değirmen türlerine kıyasla kullanım kolaylığı ve küçük boyutlarıyla bilinir.

Soğutma ve Isıtma
  • Malzeme giriş büyüklüğü: Ürün Özellikleri
  • Çıkış büyüklüğü: ~ 0.1 µm
  • Vibrational frequency: 3 - 30 Hz (180 -1800 min-1)

Mikser değirmenlerinin uygulama alanları, çalışma mekanizmaları ve kullanılan malzemeler hakkında detaylı bilgi.

Nan ölçekli öğütme
  • Malzeme giriş büyüklüğü: Ürün Özellikleri
  • Çıkış büyüklüğü: ~ 0.1 µm
  • Vibrational frequency: 3 - 35 Hz (180 - 2100 min-1)
Tek seferde altı numune
  • Malzeme giriş büyüklüğü: Ürün Özellikleri
  • Çıkış büyüklüğü: ~ 5 µm
  • Vibrational frequency: 3 - 35 Hz (180 - 2100 min-1)
Klasik çok yönlü
  • Malzeme giriş büyüklüğü: Ürün Özellikleri
  • Çıkış büyüklüğü: ~ 5 µm
  • Vibrational frequency: 3 - 30 Hz (180 - 1800 min-1)
Sıvı azotla öğütme
  • Malzeme giriş büyüklüğü: Ürün Özellikleri
  • Çıkış büyüklüğü: ~ 5 µm
  • Vibrational frequency: dijital, 5 - 30 Hz (300 - 1800 dk-1)
  • Öğütme kabındaki basınç ve sıcaklığın ölçülmesi
  • Basınç ölçümü 0-5 bar
  • Sıcaklık ölçümü: -25 °C - +90 °C

Mikser Değirmenleri - Çalışma Prensibi

Karıştırıcı değirmenlerin öğütme kapları yatay konumda radyal salınımlar gerçekleştirir. Öğütme bilyelerinin ataleti, bilyelerin yüksek enerjiyle numune malzemesine kapların yuvarlak uçlarında çarpmasına ve onu toz haline getirmesine neden olur. 35 Hz'ye kadar yüksek frekanslarda çalıştırılarak yüksek enerjili öğütme mümkündür. Kapların ve bilyelerin hareketi, sürtünme yoluyla daha fazla boyut küçültme etkisine neden olur ve ayrıca numunenin etkili bir şekilde karıştırılmasına yol açar. Birkaç küçük bilye kullanılarak karıştırma derecesi artırılabilir.

Videoanimation - Mixer Mill function principle

Mikser Değirmenleri - Uygulama Alanları

Karıştırıcı değirmenler, kuru ve ıslak modda yumuşak, sert, kırılgan ve lifli malzemelerin toz haline getirilmesinde kullanılır. Küçük boyutları, kullanım kolaylığı ve çok kısa işlem süreleri ile laboratuvarda gerçek anlamda çok yönlü cihazlardır.

Karıştırıcı değirmenler, mekanokimya (mekanosentez, mekanik alaşımlama ve mekanokataliz) veya nanometre ölçeğinde ultra ince koloidal öğütme gibi araştırma görevleri için olduğu kadar karıştırma ve homojenleştirme gibi rutin görevler için de idealdir.

Ayrıca, boncuklu çalkalama yoluyla DNA/RNA ekstraksiyonu için hücre parçalanmasında da yaygın olarak kullanılırlar. Protein ekstraksiyonu veya metabolom analizi için 240 ml'ye kadar hücre dispersiyonu işlenebilir. Karıştırıcı değirmenlerin en önemli avantajlarından biri, çok yönlülükleridir; bazı modellerde, malzemeyi aktif olarak soğutma veya ısıtma kapasitesiyle birleşerek, diğer bilyalı değirmenlere göre daha kontrollü konfigürasyonlara olanak tanır. Mekanokimya alanında, kavanoz içindeki reaksiyonları kontrol etme olanağı çok faydalıdır.

Modellere bağlı olarak, -196°C'ye kadar veya 100°C'ye kadar sıcaklıklar uygulanabilir. Karıştırıcı değirmenler 1, 2 veya 6 istasyonlu olarak mevcuttur. Kavanozlar ve bilyeler çeşitli boyutlarda, tasarımlarda ve malzemelerde mevcuttur.

titanyum oksit
ıslak öğütme
metal alaşım
kuru öğütme
 Saç
kuru öğütme
kauçuk lastik
kriyojenik öğütme

Mikser Değirmenleri - soğutma ve ısıtma seçenekleri

CryoMill , -196°C'de kriyojenik öğütme için tasarlanmıştır, oysa MM 500 control -100°C ile +100°C arasındaki bir sıcaklığı kapsar ve -100°C ile 0°C arasında sıcaklık regülasyonu sağlar.

Soğutma, örneğin şu durumlarda faydalıdır:

  • Uçucu maddeler veya ilaç ve gıda bileşenleri gibi sıcaklığa duyarlı analitlerin korunması
  • Oda sıcaklığında toz haline getirilemeyen numune malzemelerinin kırılganlaştırılması
  • Belirli bir sıcaklığın altında kalmak için ıslak öğütme (bazı durumlarda oda sıcaklığının altında kalmak mümkündür)
  • Reaksiyonları durdurmak ve ara ürünleri stabilize etmek için mekanokimya, böylece nihai ürün soğutma olmadan elde edilen sonuçtan farklı olur
Bazı uygulamalarda, işlem sırasında numune malzemesinin ısıtılması durumunda performans artışı gözlemlenir; örneğin:
  • Macun yapımı (gıda endüstrisi)
  • Mekanokimyasal reaksiyonların yoğunlaştırılması
Gerekli sıcaklıklar ve çalışma ayarları, belirli uygulamaya bağlıdır.

Mikser Değirmenleri - Öğütücü kavanoz ve bilye malzemeleri
En uygun malzemeyi nasıl seçersiniz?

Taşlama aletlerinin malzemesi, daha sonra yapılacak analizler göz önünde bulundurularak seçilmelidir. Örneğin, bir numunenin ağır metal içeriği analiz ediliyorsa, çelik bir kavanoz ve bilyelerin aşınması numuneye krom bulaştırabilir ve bu da analiz sonuçlarının yanlış çıkmasına yol açabilir. Bu nedenle, bu amaç için yalnızca zirkonyum oksit gibi metal içermeyen bir malzeme uygundur.

Aletlerin malzemesi, verimliliklerini de etkiler. En önemli iki husus şunlardır:
  • Enerji girdisi (malzemenin yoğunluğuyla ilgili)
  • Sertlik


Enerji girişi

Bir malzemenin yoğunluğu ne kadar yüksekse, enerji girdisi de o kadar yüksek olur. Bu, örneğin, belirli bir hızda tungsten karbür öğütme bilyelerinin ivmesinin, daha düşük yoğunluklu kavanoz ve bilye malzemelerine kıyasla daha yüksek olduğu anlamına gelir. Bilye numuneye çarptığında enerji girdisi daha yüksek olur ve bu da sert ve kırılgan numunelerin toz haline getirilmesi için faydalı olan daha iyi bir ezme etkisi yaratır. Yumuşak malzemeler için ise, aşırı enerji girişi etkili kırma işlemini engelleyebilir. Bu gibi durumlarda, numune gerçekten ince bir toz haline getirilmez, bunun yerine kavanoz duvarlarına yapışan ve topları kaplayan bir tabaka oluşturur. Bu şekilde homojenizasyon mümkün olmaz ve numune geri kazanımı zorlaşır. Bu nedenle yumuşak malzemeler için, örneğin döner değirmenler gibi diğer değirmen tipleri daha uygundur.


Sertlik

Uygun sertlikte bir öğütücü ve bilye malzemesi bulmak için basit bir husus dikkate alınmalıdır: Malzeme, numuneden daha sert olmalıdır. Malzeme daha az sert ise, öğütücü bilyeler numune malzemesinin parçacıkları tarafından öğütülebilir.


Farklı malzemelerden yapılmış taşlama aletleri

Farklı malzemelerden yapılmış aletlerin, örneğin çelikten yapılmış bir kabın zirkonyum oksitten yapılmış bilyelerle birlikte kullanılması tavsiye edilmez. Birincisi, her iki malzemenin de neden olduğu aşınma analitik sonucu etkileyecektir ve ikincisi, aletlerin aşınması artacaktır.

Mikser Değirmenleri - Kavanoz Tipleri ve Boyutları

Klasik karıştırıcı değirmenler, küçük numune miktarlarının hızlı işlenmesi ve öğütülmesi için tasarlanmış vidalı kapaklı kavanozlarla çalışır. Kavanozlar sertleştirilmiş çelik, paslanmaz çelik, tungsten karbür, akik, zirkonyum oksit ve PTFE'den üretilmektedir.

MM 500 nano ve MM 500 control vidalı kilitli kavanozlarla çalıştırılır. Bu kavanozlar 5 bar'a kadar basınca dayanıklıdır ve entegre güvenlik kilidi sayesinde rahat kullanım sağlar. Yeni kavanoz tasarımı, saç gibi lifli numunelerin ıslak öğütülmesi ve toz haline getirilmesi için çok faydalıdır.

Düz kapak sayesinde, örneğin lifli numunelerin öğütülmesinde veya ıslak öğütme için malzeme, küçük toplar ve sıvının optimum karışımının sağlanmasında nominal hacim tamamen kullanılabilir.

Mevcut malzemeler arasında sertleştirilmiş çelik, paslanmaz çelik, tungsten karbür ve zirkonyum oksit bulunur ve kirlenme içermeyen işleme sağlanır. Tüm karıştırıcı değirmen kavanoz boyutları ve malzemeleri için, örneğin inert atmosfer altında işleme için havalandırma kapakları mevcuttur.

  • Vidalı kapaklı kavanoz
  • Vidalı kapaklı kavanoz
  • Dolum hacmi
Vidalı kapaklı kavanozlar MM 400,MM 500 vario, CryoMill Vidalı kapaklı kavanozlar MM 400, MM 500 vario, CryoMill
Farklı kavanoz malzemeleri 7 (4) 4
Kavanoz boyutları 1.5 | 5 | 10 | 25 | 35 | 50 ml 50 | 80 | 125 ml
Havalandırma kapakları Hayır Evet
GrindControl Hayır Evet
Entegre güvenlik kapatma sistemi Hayır Evet
Kuru öğütmeye uygundur. Evet Evet
Islak öğütmeye uygundur. Sınırlı sayıda üretilmiş - kavanoz tasarımı, %60 doluluk kuralını uygulamak için en uygun değil. Evet, %60 kuralını uygulamak üzere tasarlandı.
Lifli numunelerin öğütülmesi Evet Evet, kullanımı çok kolay, çünkü kapakları düz ve kavanozun tüm hacmi büyük miktarda numune doldurmak için kullanılabiliyor.



Mixer Mills - Önerilen kavanoz dolguları
Kuru öğütme için

Kuru öğütme için en iyi sonuçlar genellikle "üçte bir kuralı" olarak adlandırılan yöntemle elde edilir. Bu, kavanoz hacminin yaklaşık üçte birinin bilyelerle doldurulması gerektiği anlamına gelir. Bu kurala göre, bilyeler ne kadar küçükse, kavanozun üçte birini doldurmak için o kadar fazla bilye alınmalıdır. Kavanoz hacminin diğer üçte biri numune malzemesiyle doldurulmalıdır. Geriye kalan üçte birlik kısım, numunenin hızlı bir şekilde toz haline getirilmesi için gerekli öğütme enerjisini elde etmek üzere bilyelerin içeride hareket etmesine olanak tanıyan boş alandır.

Bu kurala göre, gerekli öğütme enerjisi sağlanırken aynı zamanda aşınmayı önlemek için kavanozlarda yeterli miktarda numune malzemesi bulunur.


1. Üçte bir boş alan
2. Üçte bir numune
3. Üçte bir öğütme bilyesi


Lifli numuneler için

Lifli malzemeler veya öğütüldüğünde hacmini önemli ölçüde kaybeden malzemeler için daha yüksek bir numune doldurma seviyesi önerilir. Aşınmayı en aza indirmek için kavanozda yeterli miktarda malzeme bulunmalıdır. Gerekirse, gerekli minimum hacmi korumak için birkaç dakika sonra daha fazla malzeme eklemek mümkündür.


1. Numunenin üçte ikisi
2. Öğütme bilyelerinin üçte biri


Islak öğütme için

100 nm veya daha küçük partikül boyutları elde etmek için, darbe yerine ıslak öğütme ve sürtünme gereklidir. Bu, geniş yüzey alanına ve birçok sürtünme noktasına sahip çok sayıda küçük bilye kullanılarak sağlanır. Sonuç olarak, kuru öğütme işlemleri için önerilen üçte bir dolum seviyesi, %60 kuralı ile değiştirilir; yani kavanozun %60'ı küçük bilyelerle doldurulur. Numune miktarı yaklaşık %30 olmalıdır. İlk olarak, küçük bilyeler kavanozlara (ağırlıkça!) eklenir ve ardından malzeme eklenir ve karıştırılır. Son olarak, dağıtıcı sıvı dikkatlice karıştırılır.


1. Numunenin altıda biri ila üçte biri + sıvı
2. Üçte ikisi öğütme bilyeleri


Doğru taşlama bilyesi boyutunu nasıl seçersiniz?

Öğütme bilyelerinin numuneyi hızla toz haline getirmesini sağlamak için, bilyelerin en büyük numune parçasının boyutunun en az üç katı büyüklüğünde olmaları gerekir.

Genellikle, istenen nihai incelik için uygun bilye boyutunu belirlemek için yaklaşık 1000 faktörü uygulanabilir. 30 µm (D90) öğütme boyutu hedefleniyorsa, 20 mm ile 30 mm arasındaki bilye çapları en uygunudur. Daha küçük parçacıklar gerekiyorsa, daha küçük bilyelerle ikinci bir işlem adımı gereklidir.

Daha büyük bilyeler daha küçük olanları ezebileceğinden, tek bir öğütme işleminde farklı bilye boyutlarını birleştirmek tavsiye edilmez.

Tips & Tricks for jar filling & handling of accessories

Tips & Tricks for jar filling & handling of accessories



Karıştırıcı değirmenlerde ıslak ve nano ölçekli öğütme

Nanoteknoloji, 1 ila 100 nanometre aralığındaki parçacıklarla ilgilenir. Bu parçacıklar, hacimlerine oranla yüzey alanlarının büyük ölçüde genişlemesi nedeniyle (yani "boyut kaynaklı işlevsellikler" olarak adlandırılan) boyutlarına bağlı olarak özel özelliklere sahiptir. Örneğin, ultra ince parçacıklar, daha büyük parçacıklara göre daha sert ve kırılmaya daha dayanıklıdır.


Küçük parçacıklar, kuru öğütme sırasında yüzeylerinde yüklenmeye ve kümelenmeye eğilimlidir; bu da boyut küçültme için sınırlayıcı bir faktördür. Nanometre ölçekli öğütme için, parçacıkları ayrı tutmak amacıyla sıvı veya dağıtıcı kullanılır ve tuz çözeltileri yüzey yüklerini nötralize etmeye yardımcı olur. Sıvıdaki uzun zincirli moleküller, sterik engelleme sayesinde parçacıkları ayrı tutabilir.

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.

Working with aeration lids

Mixer Mills - FAQ

Mikser değirmeni nedir?

Karıştırıcı değirmenler, bilyalı değirmenler ailesine aittir ve küçük boyutları, hızlı işlem süreleri ve yüksek çok yönlülükleriyle karakterize edilirler.

Sert, orta sert, kırılgan, yumuşak, elastik ve lifli numune malzemelerinin karıştırılması, öğütülmesi ve homojenleştirilmesi için kullanılırlar.

Boyut küçültme, darbe ve sürtünme yoluyla gerçekleştirilir. Retsch karıştırıcı değirmenleri bir, iki veya altı öğütme istasyonuyla mevcuttur.

Hangi uygulamalar karıştırıcı değirmen gerektirir?

Karıştırıcı değirmenler, küçük numune hacimlerinin saniyeler içinde kuru, ıslak ve kriyojenik olarak öğütülmesi için kullanılır. Nan ölçekli öğütme için gerekli enerji girdisini üretirler.

Tipik bir uygulama alanı, DNA/RNA ve protein ekstraksiyonu için boncuklu öğütme yoluyla hücre parçalanmasıdır.

Karıştırıcı değirmenler ayrıca mekanokimya alanında, özellikle soğutma ve ısıtma seçenekleri sunan modellerde sıklıkla kullanılır.

Karıştırıcı değirmen nasıl çalışır?

Numune malzemesi ve öğütme bilyeleri, değirmene sabitlenmiş olan kavanoza doldurulur. Değirmenin gerçekleştirdiği radyal salınımlar, bilyelerin çarpması ve sürtünmesiyle malzemenin toz haline gelmesine yol açar. Ayrıca, kavanoz ve bilyelerin hareketleriyle numune iyice karıştırılır.