Az MM 500 control száraz, nedves és kriogén őrlésre alkalmas nagyenergiájú - akár 30 Hz rázó frekvenciára képes - laboratóriumi malom. Az első a piacon, melynek hőmérséklete szabályozható az őrlési folyamat alatt.
A hőmérséklet - 100 és + 100 °C között állítható be, és a szabályozás többféle módon is megvalósítható. A malom folyékony temperáló közeggel működtethető, ami sokféle hűtő- vagy fűtőegység illesztését engedi meg. Ha folyékony nitrogénnel végzik a hűtést, akkor a malmot ki kell egészíteni az opcionális cryoPad egységgel. Az innovatív cryoPad technológia lehetővé teszi a hőmérséklet - 100 és 0 °C közötti beállítását és szabályozását az őrlési folyamat alatt.
A minta hűtése vagy fűtése közvetett módon - szabadalmaztatott hűtőlemezek - révén történik, nincs szükség tehát pl. nyitott folyékony nitrogén fürdő vagy szárazjég felhasználására. A hűtendő vagy fűtendő őrlőedényeket egyszerűen a hűtőlemezekre helyezik és ott rögzítik. Így az őrlőedényekkel szorosan érintkező hűtőlemezekről hatékonyan vezetődik el a hő a temperáló egységbe (hűtés) vagy adódik át onnan ellenkező irányba (fűtés). A szabadalmaztatott, hermetikusan zárt rendszer különböző temperáló folyadékkal is működtethető, rugalmas és biztonságos hőmérsékletszabályozást biztosít a felhasználó csupán minimális közreműködésével. Az alkalmazás egyéb körülményeitől függően a hűtőlemezek hőmérséklete - 100 és + 100 °C között állítható be.
Az őrlési folyamat hőmérséklete szabályozásához a malmot külső temperáló egységhez kell csatlakoztatni. Alapvetően erre két lehetőség kínálkozik:
1. Hőmérsékletszabályozás folyékony nitrogénnel
Ha a malmot folyékony nitrogén tartályhoz csatlakoztatják és folyékony nitrogénnel működtetik, akkor opcionális cryoPad egységgel kell kiegészíteni. A cryoPad egység szabadalmaztatott PID szabályozói szabályozzák a folyékony nitrogén hűtőlemezeken keresztüli átáramlását és így azok hőmérsékletét is. Ezzel a megoldással a beállítható és fenntartható a hűtőlemezek választott hőmérséklete. A kívánt hőmérséklet - 100 és 0 °C közötti tartományban, 10 °C lépésenként adható meg az érintőképernyőn.
#1 kialakítás: Működtetés kiegészítő cryoPad egységgel és LN2-tartállyal folyékony nitrogénnel.
2. Hűtés vagy fűtés temperáló folyadékkal
Ha a malmot vízzel, víz-glikol keverékkel vagy más temperáló folyadékkal működtetik, akkor vízcsaphoz, kriosztáthoz vagy chiller egységhez kell csatlakoztatni. Ez a külső temperáló egység állítja be a temperáló folyadék megfelelő hőmérsékletét, majd ez a folyadék adja át hőmérsékletét a hűtőlemezeknek és ezek az őrlőedényeknek. Az őrlés során viszont jelentős mennyiségű hő szabadulhat fel az őrlőedények belsejében, ami befolyásolja a hűtőlemezek hőmérsékletét is. A hűtőlemezek tényleges hőmérsékletét tehát nemcsak a temperáló folyadék hőmérséklete határozza meg, hanem az őrlés paraméterei is, pl. a rázás frekvenciája és időtartartama, az őrlőedények térfogata és betöltöttsége, az őrlőgolyók mérete és maga a minta anyaga. Az őrlési folyamat maximális szabályozása érdekében a hűtőlemezek aktuális hőmérséklete folyamatosan kijelződik az érintőképernyőn.
#2. kialakítás: Működtetés külső temperáló egységgel (pl. vízcsap, chiller vagy termosztát)
Az MM 500 control malom hőmérsékletszabályozását speciálisan a hőmérsékletérzékeny minták feldolgozásához alakították ki. A hűtés vagy fűtés különböző célokat szolgálhat.
Némely alkalmazásban viszont előnyös, ha melegítik a mintát az őrlés során. Néhány példa az ilyen fűtésre:
Az őrlés választandó hőmérséklete és egyéb paramétere mindig az adott alkalmazástól függ.
Néhány komponens módosul, elbomlik vagy elpárolog, ha túlságosan felmelegszik a minta. Bizonyos hőmérséklethatárok fölött pl. fehérjék, gyógyszer- vagy élelmiszer hatóanyagok szerkezete lényegesen megváltozik.
Ha az őrlés alatt alacsonyabb marad a hőmérséklet, akkor a hőmérsékletérzékeny természetes anyagok eredeti állapotukban őrződnek meg az analízis előtti mintaelőkészítés során.
Kávészemek őrlése alacsony hőmérsékleteken természtes anyagok analízise előkészítéseként.
0 °C alatti hőmérsékletek pl. nyúlós vagy ragadós élelmiszerek rideggé tételéhez és homogenizálásához alkalmasak. Ha nehézfémmentes őrlésre van szükség, akkor cirkónium-oxid vagy wolfram-karbid őrlőeszközök használhatók.
- 100 °C-ra történő lehűtéssel eredményesen rideggé (törékennyé) tehetők bizonyos műanyagok is.
Fekete flurocarbon gumi (FKM) gyors őrlése – 100 °C-ra való hűtéssel két 125 ml-es őrlőedényben.
Chiller egységgel hatékony 30 Hz-es rázással, külön hűtési szakaszok nélküli, szobahőmérséklet alatti, folyamatos nedves őrlés végezhető.
Szemcseméret és hőmérséklet változása TiO2 30 Hz-es és 2 x 125 ml őrlőedényekben történő nedves őrlése során.
Temperálással lényegesen befolyásolhatók a mechano-kémiai folyamatok. A minta hűtésével megakadályozható a nemkívánatos melléktermékek képződése, melegítéssel viszont beindíthatók és fokozhatók a kémiai reakciók, növelhetők a termékkihozatalok.
A hőmérséklet 0 °C alatt tartásával a nem porózus zeolitikus fémorganikus vegyület kialakulása gátolható.
A szintézis során a hőmérséklet növelésével növelhető a fémorganikus vegyület hozama. © Stuart James, Queens University Belfast.
50 ml, 80 ml és 125 ml őrlőedények szerezhetők be. Anyaguk rozsdamentes acél, wolfram-karbid és cirkónium- oxid lehet a szennyezésmentes mintaelőkészítés biztosításához. Nehézfémmentes őrlés lehetséges, -100 °C-on is.
A RETSCH cég gázbevezető fedélt kínál az őrlőedényekhez, amikor speciális atmoszférát kell fenntartani az őrlőedényben.
A GrindControl méri a hőmérsékletet és a nyomást az edényben. A rendszer egy érzékelőt és egy átviteli egységet, valamint egy elemzőszoftvert tartalmaz.
Több kis minta egyidejű feldolgozása lehetséges a több üregű edényekkel és a reakciófiolákhoz való adapterrel. Ez tipikus követelmény például gyógyszeripari, kémiai és biokémiai alkalmazásoknál. A kis üregű tégelyek új lehetőségeket kínálnak a kis mennyiségű vegyszerrel végzett mechanokémiai kutatási tevékenységekhez.
A tégelyek üregei ovális alakúak, ami biztosítja a hatékony keverést. A kiöntést segítő eszközök lehetővé teszik a biztonságos mintakezelést. A több üregű tégelyek rozsdamentes acélból készülnek, így hatékony hőátadást biztosítanak a mintához vagy a mintából.
Az adapterbe akár 18 darab 1,5 vagy 2,0 ml-es eldobható reakcióüveg (pl. Eppendorf-üvegek) vagy kilenc darab 2,0 ml-es acélcső is befér. A két őrlőállomással az MM 500 vezérlésű kegolyósmalom mostantól akár 36 minta feldolgozására is képes egy munkafolyamatban. A 2,0 ml-es acélcsöveket akkor kell használni, ha a mintákat le kell fagyasztani vagy fel kell melegíteni, mivel a polimer reakcióedények nem bírják a mechanikai terhelést szélsőséges hőmérsékleten. Az adapter alumíniumból készült, hogy a hő hatékonyan jusson el a reakciócsövekhez és a reakciócsövekből.
4 x 10 ml-es és 2 x 25 ml-es, rozsdamentes acélból készült, több üregű tégelyek, PTFE kiöntéssegítővel együtt.
Adapter 18 x 2 ml-es safe-lock reakciófiolákhoz vagy 9 x 2 ml-es acélcsövekhez, alumíniumból készült adapter
Mivel az MM 500 control malom hűtéssel és hűtés nélkül is működtethető, ezért nagyon sokféle feladatra alkalmas. Képes homogenizálni pl. ásványokat, csontokat, érceket, gabonát, gyapjút, gyógyszereket, hulladékot, kerámiát, műanyagokat, növényi részeket, olajos magvakat, ötvözeteket, szennyvíziszapot, szöveteket, szőrt, tablettákat, talajokat, textílneműt, üveget, vegyi termékeket, stb.
Mintaelőkészítési feladata legjobb megoldása megtaláláshoz tanulmányozza az Alkalmazási adatbankot
Az MM 500 control malom vízszintes helyzetű őrlőedényei körív mentén végeznek vibrációs mozgást. Az őrlőgolyók tehetetlenségük miatt az őrlőedények lekerekített végeiben nagy energiával nekiütődnek a minta anyagának és szétaprítják azt. Az akár 30 Hz frekvenciájú rázás nagyenergiájú őrlést tesz lehetővé. Az őrlőedények és az őrlőgolyók együttes mozgása a súrlódás mellett még nagyon intenzíven össze is keveri a mintát. A keverés mértéke több kisebb golyó alkalmazásával még tovább is növelhető.
| Feladat | mechano-kémia, mechanikai ötvözés, aprítás, keverés, homogenizálás, kriogén őrlés |
| Alkalmazási terület | biológia, geológia / kohászat, gyógyászat / gyógyszergyártás, gépgyártás / elektronika, környezetvédelem / újrahasznosítás, mezőgazdaság, vegyipar / műanyagipar, élelmiszeripar, építőanyagipar, üveg- / kerámiagyártás |
| Minta jellege | kemény, félkemény, rideg, lágy, rugalmas, rostos |
| Aprítási technika | ütközés, súrlódás |
| Betölthető max. méret* | <= 10 mm |
| Végfinomság* | ~ 0,1 µm |
| Sarzs/betölthető mennyiség* | max. 2 x 45 ml |
| Őrlőedény térfogata | max. 2 x 125 ml |
| Őrlőhelyek száma | 2 |
| Vibrational frequency | 3 - 30 Hz (180 -1800 min-1) |
| Hőmérséklet beállítása | digitális, 0 ... -100 °C (csak cryoPad-dal) |
| Hűtési idő beállítása | digitális, 0 ... 60 min (csak cryoPad-dal) |
| Őrlési idő | digitális, 10 s - 8 h |
| Teljes őrlési idő | 99 h |
| Eltárolható módszerek (SOP) száma: | 12 |
| Eltárolható programok száma | 4 (99 ismétléssel) |
| Tipikus átlagos őrlési idő | 30 s - 2 min |
| Száraz őrlés | igen |
| Nedves őrlés | igen |
| Kriogén őrlés | igen |
| Őrlőedény típusa | screw-lock jar with integrated safety closure devices, multi cavity jar, adapter for safe-lock reaction vials |
| Őrlőszerszámok anyaga | keményacél, rozsdamentes acél, wolfram-karbid, cirkónium-oxid |
| Őrlőedények térfogatai | 10 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml |
| Elektromos hálózat feszültsége | 100-120 V, 50/60 Hz; 200-230 V, 50/60Hz |
| Hálózati csatlakozás | 1-fázis |
| Védelem módja | IP 30 |
| Teljesítményfelvétel | 750 W |
| Méretek (zárva): szél x mag x mély | 690 x 375 x 585 mm |
| Méretek (zárva): cryoPad-dal szél x mag x mély | 690 x 485 x 585 mm |
| Súly, netto | ~ 63 kg |
| Szabványok | CE |
| Temperáló egység menetes csatlakozó mérete | G 1/4" (belül menetes) |
| Vezetékkészlet menetes csatlakozó mérete | G 3/8" (kívül menetes) |
| Temperáló egység (felhasználó által biztosított) bemenő nyomása | 0 ... 5 bar |
| Temperáló egység (pl. kriosztát) bemenő nyomása | 1 ... 2 bar |
| LN2 adagolás megengedett nyomása | 1,2 ...1,4 bar |
| Lehetséges temperáló folyadékok | víz, víz-glikol keverék, olaj, folyékony nitrogén |
| Termikus alkalmazások | rideggé (törékennyé) tétel, hűtés, fűtés, hőmérsékletszabályozás |
| Temperáló folyadék hőmérséklete | +100 °C ... -196 °C |
| Hűtőlemezek hőmérsékletete | +100 °C ... -100 °C |
| Feladat | kriogén őrlés folyékony nitrogénnel |
| Digitális csatlakozási helyek | RS-232 (MM 500 control) |
| Adatátvitel | csatlakozóvezeték útján (alapkiépítés része) |
| Hálózati csatlakozás | külső hálózat útján |
| Hálózati igény (külső tápegységről) | 100-230V, 50/60 Hz |
| Hálózat osztálybesorolása | Medical grade isolation level |
| Elektromos igény (cryoPad) | 24 V, 1 A |
| Tartozékok | LN2 Autofill 150L, LN2 Autofill 50L |
| LED állapotkijelző | igen |
| Méretek: szél x mag x mély | 670 x 110 x 590 mm |
| Súly, netto | ~ 26 kg |
| Szabványok | CE |
| Temperáló egység menetes csatlakozó mérete | G 1/4" (belül menetes) |
| Rozsdamentes acél vezeték menetes csatlakozója mérete | UNF 3/4" |
| LN2 adagolás megengedett nyomása | 1,2 ...1,4 bar |
| Lehetséges temperáló folyadékok | folyékony nitrogén |
| Emisszió | nitrogéngáz, kondenzvíz |
| Csatlakozás | vezetékkészlet (alapkiépítés része) |
| Kimeneti csatlakozás | kimeneti adapter és alumínium gégecső útján (alapkiépítés része) |
| Temperáló folyadék hőmérséklete | -196 °C |
| Hőmérsékletszabályozás módja | PID hőmérsékletszabályozó |
| Hőmérséklet beállítása | digitális, 0 ... -100 °C |
| Hűtési idő beállítása | digitális, 0 ... 60 min |
