Il Vibromulino MM 500 Control è un mulino a sfere da laboratorio ad alta energia che può essere utilizzato per la macinazione a secco, a umido e criogenica con una frequenza fino a 30 Hz. È il primo Vibromulino a biglie sul mercato che permette di monitorare e controllare la temperatura del processo di macinazione.
Il range di temperatura varia da -100°C a 100°C ed è una caratteristica opzionale che viene offerta nella massima versatilità. Il mulino a biglie MM 500 Control può funzionare con diversi fluidi termici, permettendo di utilizzare un gran numero di dispositivi di tempera per il raffreddamento o il riscaldamento. Se si sceglie l'azoto liquido per il raffreddamento, il Vibro Mulino deve essere esteso con il dispositivo di estensione opzionale CryoPad. L'innovativa tecnologia CryoPad permette di selezionare e controllare la temperatura di raffreddamento specifica nell'intervallo da -100 a 0°C per il processo di macinazione.
Il raffreddamento e il riscaldamento del campione viene realizzato con il concetto brevettato delle piastre termiche, rendendo obsoleto il raffreddamento del campione tramite bagni aperti di azoto liquido o ghiaccio secco. Per induzione, le giare di macinazione sono semplicemente posizionate sopra le piastre termiche. Quando le giare di macinazione entrano in contatto con le piastre termiche, il calore viene efficacemente trasferito da o verso le giare attraverso il dispositivo. Il design brevettato del sistema per fluidi chiuso ermeticamente permette di far funzionare il mulino a sfere con diversi fluidi termici, garantendo una regolazione flessibile e sicura della temperatura e richiedendo solo uno sforzo minimo per l'utente. A seconda della configurazione operativa che viene costruita, la temperatura delle piastre termiche può essere impostata in un intervallo che varia da -100°C a +100°C.
Per controllare la temperatura del processo di macinazione, il mulino a palle deve essere collegato a un dispositivo esterno. Fondamentalmente, ci sono due opzioni:
1. Regolazione della temperatura con azoto liquido
Il vibro mulino a sfere viene azionato con azoto liquido e collegato a un serbatoio di azoto. In questa configurazione il mulino a palle dev'essere dotato del dispositivo di estensione opzionale CryoPad. Il sistema brevettato PID (proporzionale-integrale-derivativo) del CryoPad controlla il flusso di azoto liquido e quindi la temperatura delle piastre termiche. In questa configurazione, è possibile selezionare e mantenere la temperatura delle piastre termiche a un valore specifico. La temperatura desiderata viene regolata tramite il display touchscreen del mulino a biglie e può essere selezionata in un intervallo da -100°C a 0°C in step da 10.
Configurazione 1: Dispositivo di estensione cryoPad e serbatoio LN2 per le operazioni con azoto liquido.
2. Raffreddamento o riscaldamento con un fluido termico liquido
In questa configurazione, il vibro mulino a sfere può essere collegato a un criostato, a un refrigeratore o al rubinetto. Il temperatore esterno regola il fluido termico corrispondente a una temperatura definita e tale fluido termico trasferisce questa temperatura alle piastre termiche. Poiché durante il processo di macinazione una quantità significativa di calore può svilupparsi anche all'interno della giara, la temperatura delle piastre termiche può essere controllata e regolata. Per riassumere, la temperatura effettiva delle piastre termiche dipende sia dalla temperatura del fluido termico che dai parametri di macinazione, come la frequenza, il tempo, il volume della giara, la dimensione delle sfere di macinazione. Per un controllo massimo del processo di macinazione tramite questo mulino a biglie, la temperatura effettiva delle piastre termiche è continuamente monitorata sul display touchscreen.
Configurazione 2: Funzionamento con un dispositivo esterno, ad esempio: rubinetto, sistema di raffreddamento o termostato.
La regolazione della temperatura del mulino a palle MM 500 Control è stata progettata in particolare per la lavorazione di materiali termosensibili. Il raffreddamento o il riscaldamento tramite il Vibro Mulino possono avere obiettivi diversi.
Alcune applicazioni presentano migliori risultati se il campione viene riscaldato durante il processo. Esempi di riscaldamento sono:
Le temperature richieste e la configurazione operativa dipendono dalla specifica applicazione.
Alcuni analiti vengono modificati, distrutti o vaporizzati se il campione diventa troppo caldo. Se si superano determinate temperature, la struttura, per esempio, di proteine, sostanze farmaceutiche o ingredienti alimentari rischia di venire modificata.
Mantenendo la temperatura a un livello moderato durante tutto il processo di macinazione, le sostanze naturali sensibili alla temperatura sono fisicamente conservate nel loro stato originale per l'analisi.
Macinazione di chicchi di caffè a basse temperature per l'analisi delle sostanze naturali.
Le temperature inferiori a 0°C sono adatte, ad esempio, per l'infragilimento e l'omogeneizzazione di alimenti duttili o appiccicosi. Se è richiesta una macinazione senza metalli pesanti, si possono usare giare di macinazione in ossido di zirconio o carburo di tungsteno.
E' inoltre possibile infragilire con successo alcuni polimeri se raffreddati a -100°C.
Macinazione rapida di Elastomeri fluorurati (FKM) mediante infragilimento del campione in due giare da 125 ml a - 100 °C.
Se si usa un refrigeratore, la potente macinazione a umido può essere eseguita a 30 Hz ed a temperatura ambiente senza la necessità di applicare pause di raffreddamento.
Sviluppo della dimensione delle particelle e della temperatura per TiO2 in un processo di macinazione a umido con 30 Hz e 2 giare da 125 ml
La formazione di derivati indesiderati può essere evitata se si raffredda il campione durante il processo meccanochimico; anche il riscaldamento del campione comporta migliori risultati, come ad esempio, la creazione di reazioni chimiche o l'aumento delle rese dei prodotti.
Mantenendo la temperatura inferiore ai 0°C, la formazione di strutture imidazolate zeolitiche non porose (ZIF-8) viene inibita.
Aumentando la temperatura durante la sintesi, è possibile aumentare la resa di un composto organico metallico. © Stuart James, Queens University Belfast.
Sono disponibili giare di macinazione da 50 ml, 80 ml e 125 ml in acciaio inox, carburo di tungsteno e ossido di zirconio che assicurano una preparazione del campione esente da contaminazioni. La macinazione senza metalli pesanti è possibile anche a - 100°C.
RETSCH offre inoltre uno speciale coperchio di areazione per giare di macinazione disegnate per applicazioni in cui deve essere mantenuta una particolare atmosfera all’interno delle giare.
Il GrindControl misura la temperatura e la pressione all'interno della giara di macinazione. Il sistema comprende un sensore e un'unità di trasmissione, nonché un software di analisi.
Con le giare multi-cavità e un adattatore per fiale, offriamo la possibilità di processare diversi piccoli campioni contemporaneamente. L'elaborazione simultanea di campioni di piccoli volumi è richiesta in diversi settori, tra cui quello farmaceutico, chimico e biochimico. Questi accessori offrono nuove opportunità per le attività di ricerca della meccanochimica che coinvolgono l'utilizzo di piccole quantità di sostanze chimiche.
Le giare multi-cavità possiedono delle cavità di forma ovale che assicurano una miscelazione efficace. Gli ausili per il versamento consentono una manipolazione sicura del campione. Le giare a più cavità sono realizzate in acciaio inossidabile e garantiscono un efficace trasferimento di calore verso o dal campione.
L'adattatore può ospitare fino a 18 fiale di reazione monouso da 1,5 o 2,0 ml (ad es. fiale Eppendorf) o 9 provette in acciaio da 2,0 ml. Con le sue due stazioni di macinazione, Vibro Mulino MM 500 Control può ora trattare fino a 36 campioni in un'unica sessione. Le provette in acciaio da 2,0 ml devono essere utilizzate se i campioni devono essere congelati o riscaldati, poiché i recipienti di reazione polimerici non possono sopportare il carico meccanico a temperature estreme. L'adattatore è in alluminio, in modo da trasferire efficacemente il calore da e verso le provette di reazione.
Giare multi-cavità da 4 x 10 ml e 2 x 25 ml, in acciaio inox, con ausili per il versamento in PTFE.
Adattatore per 18 fiale di reazione con serraggio sicuro da 2 ml o 9 provette di acciaio da 2 ml, in alluminio
Il mulino a sfere MM 500 Control è adatto a un'ampia gamma di applicazioni, in quanto questo mulino a palle può essere utilizzato con o senza raffreddamento. MM 500 Control può essere implementato per omogeneizzare innumerevoli materiali, come ad esempio, rifiuti, terra, prodotti chimici, compresse rivestite, farmaci, minerali, grano, tessuti, vetro, capelli, ceramica, ossa, plastica, leghe, minerali, semi oleosi, piante, fanghi di depurazione, pillole, tessuti, lana ecc.
uvetta
pastiglie rivestite
polistirene
terra
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| Applicazioni | meccanochimica, lega meccanica, riduzione granulometrica, miscelazione, omogeneizzazione, macinazione criogenica |
| Campo di applicazione | agricoltura, ambiente / riciclaggio, biologia, chimica / plastica, cibo, geologia / metallurgia, ingegneria / elettronica, materiali da costruzione, medicine / farmaci, vetro / ceramica |
| Materiale in ingresso | duri, medio-duri, soffici, fragili, elastici, fibrosi |
| Principio di macinazione | impatto, frizione |
| Pezzatura materiale in ingresso | <= 10 mm |
| Finezza finale* | ~ 0.1 µm |
| Dimensione lotto/ Quantità in ingresso*: | max. 2 x 45 ml |
| Volume della camera di macinazione | max. 2 x 125 ml |
| Numero stazioni di macinazione | 2 |
| Frequenza di vibrazione | 3 - 30 Hz (180 -1800 min-1) |
| Impostazione del setpoint di temperatura | digitale, 0 ... -100 °C (solo con cryoPad) |
| Impostazione del tempo di raffreddamento del campione | digitale, 0 ... 60 min (solo con cryoPad) |
| Regolazione del tempo di macinazione | digitale, 10 s - 8 h |
| Tempo totale di macinazione | 99 h |
| Programmi memorizzabili | 12 |
| Numero di programmi ciclici memorizzabili | 4 (con 99 ripetizioni) |
| Tipico tempo di macinazione | 30 s - 2 min |
| Macinazione a secco | si |
| Macinazione ad umido | si |
| Macinazione Criogenica | si |
| Tipologie giare di macinazione | giara con chiusura a vite con dispositivi di sicurezza integrati, giara multi cavità, adattatore per fiale di reazione safe-lock |
| Materiale degli accessori di macinazione | acciaio temprato, acciaio inossidabile, carburo di tungsteno, ossido di zirconio |
| Dimensione delle giare di macinazione | 10 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml |
| Dati alimentazione elettrica | 100-120 V, 50/60 Hz; 200-230 V, 50/60Hz |
| Potenza connessione | Monofase |
| Codice di protezione | IP 30 |
| Consumo energetico | 750 W |
| L x A x P aperto | 690 x 375 x 585 mm |
| L x A x P chiuso con cryoPad | 690 x 485 x 585 mm |
| Peso netto | ~ 63 kg |
| Standard | CE |
| Ingresso del dispositivo per la dimensione del raccordo filettato | G 1/4" (filettatura interna) |
| Set di tubi con raccordo filettato | G 3/8" (filettatura esterna) |
| Pressione d'esercizio ammissibile del dispositivo di raffreddamento (fornito dal cliente) | 0 ... 5 bar |
| intervallo di pressione tipico di un'unità di raffreddamento continuo, ad esempio criostato | 1 ... 2 bar |
| Range di pressione ammissibile dell'alimentazione di LN2 | 1.2 ...1.4 bar |
| Fluidi consentiti | acqua, miscela di acqua e glicole, olio termico, azoto liquido |
| Applicazioni termiche | infragilimento, raffreddamento, riscaldamento, controllo della temperatura |
| intervallo di temperatura dei fluidi | +100 °C ... -196 °C |
| intervallo di temperatura delle piastre di raffreddamento | +100 °C ... -100 °C |
| Applicazioni | macinazione criogenica con azoto liquido |
| Interfaccia | RS-232 (MM 500 control) |
| Connessione di comunicazione | tramite cavo di collegamento incluso |
| Alimentazione elettrica | tramite alimentazione esterna |
| Dati di alimentazione elettrica (ingresso alimentazione esterna) | 100-230V, 50/60 Hz |
| Classificazione dell'alimentazione esterna | Livello di isolamento di grado medico |
| Dati di alimentazione elettrica (ingresso cryoPad) | 24 V, 1 A |
| Accessori | LN2 Autofill 150L, LN2 Autofill 50L |
| Luce di stato a LED | si |
| W x H x D | 670 x 110 x 590 mm |
| Peso netto | ~ 26 kg |
| Standard | CE |
| Dimensione del collegamento ingresso dispositivo | G 1/4" (filettatura interna) |
| Dimensione della filettatura di connessione dell'adattatore per tubi in acciaio inossidabile | UNF 3/4" |
| Range di pressione ammissibile dell'alimentazione di LN2 | 1.2 ...1.4 bar |
| Fluidi consentiti | Azoto liquido |
| Emissioni | Gas azoto liquido, condensazione |
| Raccordo | tramite il set di tubi incluso |
| Uscita di scarico | tramite adattatore di scarico incluso e tubo corrugato in alluminio |
| intervallo di temperatura dei fluidi | -196 °C |
| Algoritmo di controllo della temperatura | Controllo della temperatura PID |
| Impostazione del setpoint di temperatura | digitale, 0 ... -100 °C |
| Impostazione del tempo di raffreddamento del campione | digitale, 0 ... 60 min |
Le giare di macinazione del vibro mulino MM 500 Control eseguono oscillazioni radiali in posizione orizzontale. L'inerzia delle sfere di macinazione le fa impattare con alta energia sul campione alle estremità arrotondate delle giare di macinazione e lo polverizza. La macinazione ad alta energia è resa possibile grazie alle alte frequenze fino a 30 Hz del mulino a sfere. Il movimento delle giare di macinazione, combinato con il movimento delle sfere, provoca ulteriori effetti di macinazione dovuti all'attrito e, inoltre, determina un'efficace miscelazione del campione. Il grado di miscelazione può essere ulteriormente aumentato utilizzando diverse sfere più piccole.
