El MM 500 control es un molino de bolas de laboratorio de alta energía que puede utilizarse para la molienda en seco, en húmedo y criogénica con una frecuencia de hasta 30 Hz. Es el primer molino mezclador del mercado que permite supervisar y controlar la temperatura de un proceso de molienda.
El enfriamiento y el calentamiento del material de la muestra se realiza con el concepto patentado de placas térmicas, lo que hace obsoleto el enfriamiento de la muestra con, por ejemplo, baños abiertos de nitrógeno líquido o hielo seco. Para enfriar o calentar los recipientes de molienda, se los colocan simplemente encima de las placas térmicas. Cuando los recipientes entran en contacto con las placas térmicas, el calor se transfiere efectivamente desde o hacia los recipientes a través del dispositivo térmico. El diseño patentado hermético del sistema de refrigeración permite el manejo seguro con diferentes fluidos térmicos, garantizando una regulación flexible y segura de la temperatura y un esfuerzo mínimo para el usuario. Dependiendo de la configuración operativa, la temperatura de las placas térmicas puede ajustarse en el rango de -100 a +100 °C.
Para controlar la temperatura de un proceso de molienda, es necesario conectar el molino a un sistema térmico externo. Básicamente, hay dos opciones:
1. Regulación de la temperatura con nitrógeno líquido
El molino funciona con nitrógeno líquido y está conectado a un tanque de nitrógeno. En esta configuración, el molino debe ampliarse con el cryoPad, disponible opcionalmente. El sistema patentado PID (proporcional-integral-derivativo) del cryoPad controla el flujo de nitrógeno líquido y con ello la temperatura de las placas térmicas. En esta configuración, es posible seleccionar y mantener la temperatura de las placas térmicas en un valor específico. La temperatura deseada se ajusta a través de la pantalla táctil y puede seleccionarse dentro de un rango de -100 a 0 °C, en pasos de 10 °C.
Configuración 1: Dispositivo de extensión cryoPad y tanque para la operación con nitrógeno líquido.
2. Enfríamiento o calentamiento con fluidos térmicos
El MM 500 control funciona con agua, mezclas de agua y glicol u otros termofluidos. Para ello, el molino mezclador se conecta, por ejemplo, a un criostato, a un refrigerador o al grifo de agua. El sistema térmico externo regula el termofluido utilizado a una temperatura definida. El termofluido transmite su temperatura actual a las placas de refrigeración y éstas, a su vez, a los recipientes de molienda. Dado que el calor se genera en el interior del recipiente de molienda durante un proceso de trituración o mezcla, la temperatura de las placas de refrigeración está determinada no sólo por el termofluido, sino también por el sistema y los parámetros del proceso de molienda. La evolución de la temperatura depende de la frecuencia y del tiempo, así como del volumen del recipiente, del nivel de llenado del mismo, de la muestra y del tamaño y número de las bolas de molienda. Para poder controlar la temperatura durante el proceso de preparación de la muestra, la temperatura actual de las placas de refrigeración se muestra continuamente en la pantalla táctil.
Configuración 2: Funcionamiento con un sistema térmico externo; por ejemplo, grifo de agua, refrigerador o termostato.
La regulación de la temperatura del MM 500 control está especialmente diseñada para el procesamiento de materiales de muestra sensibles a la temperatura. El enfriamiento o el calentamiento pueden tener diferentes objetivos.
Algunas aplicaciones mejoran si el material de la muestra se calienta durante el proceso. Algunos ejemplos de calentamiento son:
Las temperaturas necesarias y la configuración operativa dependen de la aplicación específica.
Algunos analitos se modifican, se destruyen o se vaporizan si el material de la muestra se calienta demasiado. Si se superan específicos niveles de temperatura, la estructura de, por ejemplo, las proteínas, las sustancias farmacéuticas o los ingredientes alimentarios puede verse esencialmente modificada.
Al mantener la temperatura bajo un límite definido durante todo el proceso de trituración, las sustancias naturales sensibles a la temperatura se conservan físicamente en su estado original para su análisis.
Molienda de granos de café a baja temperatura para el análisis de las sustancias naturales.
Las temperaturas inferiores a 0 °C son adecuadas para la fragilización y homogeneización de, por ejemplo, alimentos dúctiles o pegajosos. Si se requiere una trituración sin metales pesados, se pueden utilizar recipientes de óxido de circonio o de carburo de tungsteno. Cuando se enfrían a -100 °C, algunos polímeros también pueden ser embriagados con éxito.
Molienda rápida de caucho negro de flurocarbono (FKM) mediante la fragilización de la muestra en dos recipientes de 125 ml a -100 °C.
Si se utiliza un refrigerador, se puede realizar una potente molienda en húmedo a 30 Hz, por debajo de la temperatura ambiental, sin pausas de refrigeración.
Evolución del tamaño de las partículas y de la temperatura para el TiO2 en un proceso de molienda en húmedo con 30 Hz y 2 recipientes de 125 ml.
Enfriando la muestra a lo largo de un proceso mecanoquímico, se puede evitar la formación de derivados no deseados. También es posible aplicar calor, por ejemplo para iniciar o intensificar reacciones químicas.
Si la temperatura se mantiene por debajo de 0 °C, se inhibe la formación de compuestos organometálicos de zeolita no porosos.
Al incrementar la temperatura durante la síntesis, puede aumentarse el rendimiento de un compuesto orgánico metálico. © Stuart James, Queens University Belfast.
Los tamaños de los recipientes disponibles son de 50 ml, 80 ml y 125 ml, los materiales incluyen acero inoxidable, carburo de tungsteno y óxido de circonio, lo que garantiza una preparación de las muestras sin contaminación. Posibilidad de molienda sin metales pesados, también a -100 °C
RETSCH ofrece una tapa con válvula especial para los recipientes de molienda, diseñado para aplicaciones en las que se debe mantener una atmósfera especial en el recipiente.
El GrindControl mide la temperatura y la presión dentro del tarro. El sistema incluye un sensor y una unidad de transmisión, así como un software de análisis.
Los recipientes multicavidad y un adaptador para viales de reacción permiten procesar simultáneamente varias muestras pequeñas, como puede ser necesario, por ejemplo, para aplicaciones farmacéuticas, químicas y bioquímicas. Los recipientes con cavidades pequeñas ofrecen nuevas posibilidades para procesos mecanoquímicos con volúmenes de muestra pequeños.
Las cavidades de los recipientes tienen una forma ovalada, lo que garantiza una mezcla eficaz. Las ayudas para el vertido permiten un manejo seguro de las muestras. Los recipientes multicavidad están fabricados en acero inoxidable para proporcionar una transferencia de calor eficaz hacia o desde la muestra.
El adaptador admite hasta 18 viales de reacción desechables de 1,5 o 2,0 ml (p. ej., viales Eppendorf) o nueve tubos de acero de 2,0 ml. Con sus dos estaciones de molienda, el molino mezclador MM 500 control ahora puede procesar hasta 36 muestras en un solo ciclo de trabajo. Los tubos de acero de 2,0 ml deben utilizarse cuando las muestras deban congelarse o calentarse, ya que los recipientes de reacción fabricados con polímeros no pueden soportar la carga mecánica a temperaturas extremas. El adaptador está fabricado en aluminio, de modo que el calor se transfiere eficazmente hacia y desde los tubos de reacción.
4 recipientes multicavidad de 10 ml y 2 recipientes multicavidad de 25 ml, de acero inoxidable, incl. ayudas para el vertido de PTFE.
Adaptador de aluminio para 18 viales de reacción de 2 ml con cierre de seguridad o 9 tubos de acero de 2 ml
Dado que el MM 500 control puede utilizarse con o sin refrigeración, el molino ofrece una amplia variedad de aplicaciones. Puede utilizarse para homogeneizar, por ejemplo, residuos, suelos, productos químicos, pastillas recubiertas, medicamentos, minerales, grano, tejidos, vidrio, cabello, cerámica, huesos, plásticos, aleaciones, minerales, semillas oleaginosas, plantas, lodos residuales, píldoras, textiles, lana, etc.
pasas
grageas
poliestireno
suelos
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| Aplicación | mecanoquímica, aleación mecánica, trituración, mezcla, homogeneización, molienda criogénica |
| Campos de aplicación | agricultura, alimentos, biología, geología / metalurgía, ingeniería / electrónica, materiales de construcción, medicina / farmacia, medio ambiente / reciclaje, química / plásticos, vidrio / cerámica |
| Tipo de material | duro, semiduro, blando, frágil, elástico, fibroso |
| Principio de molienda | impacto, fricción |
| Granulometría inicial* | <= 10 mm |
| Granulometría final* | ~ 0.1 µm |
| Carga / cant. material alimentado* | máx. 2 x 45 ml |
| Volumen recipiente de molienda | max. 2 x 125 ml |
| Número de recipientes de molienda | 2 |
| Frecuencia de vibración | 3 - 30 Hz (180 -1800 min-1) |
| Configuración del valor de consigna de la temperatura | digital, 0 ... -100 °C (solo con el cryoPad) |
| Configuración del tiempo de enfriamiento de la muestra | digital, 0 ... 60 min (solo con el cryoPad) |
| Duración de la molienda | digital, 10 s - 8 h |
| Tiempo de molienda total | 99 h |
| Rutinas SOP | 12 |
| Número de ciclos programables | 4 (con 99 repeticiones) |
| Duración típica de la molienda | 30 s - 2 min |
| Molienda por vía seca | Sí |
| Molienda por vía húmeda | Sí |
| Molienda criogénica | Sí |
| Tipo de rcpte. de molienda | Tarro con tapón de rosca integrado y dispositivos de cierre de seguridad, Tarro multicavidad, Adaptador para viales de reacción con cierre de seguridad, Tarro multicavidad, Adaptador para viales de reacción con cierre de seguridad |
| Material de las herramientas de molienda | acero templado, acero inoxidable, carburo de tungsteno, óxido de circonio |
| Vol. rcptes. de molienda | 10 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml |
| Conexión eléctrica | 100-120 V, 50/60 Hz; 200-230 V, 50/60Hz |
| Alimentación de red | monofásica |
| Tipo de protección | IP 30 |
| Consumo de potencia | 750 W |
| A x H x F cerrado | 690 x 375 x 585 mm |
| Anchura x Altura x Profundidad, cerrado con el cryoPad | 690 x 485 x 585 mm |
| Peso neto | ~ 63 kg |
| Normas | CE |
| Tamaño de la rosca de conexión entrada del dispositivo | G 1/4" (inner thread) |
| Tamaño de la rosca de conexión juego de tubos | G 3/8" (outer thread) |
| Presión de trabajo admisible del dispositivo de refrigeración (a cargo del cliente) | 0 ... 5 bar |
| rango típico de presión de la unidad de refrigeración continua, p. ej. el criostato | 1 ... 2 bar |
| Rango de presión admisible del suministro de LN2 | 1.2 ...1.4 bar |
| Fluidos permitidos | agua, mezcla de agua y glicol, aceite térmico, nitrógeno líquido |
| Aplicaciones térmicas | fragilización, enfriamiento, calentamiento, control de temperatura |
| rango de temperaturas de los fluidos | +100 °C ... -196 °C |
| rango de temperatura de las placas térmicas | +100 °C ... -100 °C |
| Aplicación | molienda criogénica con nitrógeno líquido |
| Puertos | RS-232 (MM 500 control) |
| Conexión de comunicación | mediante el cable de conexión incluido |
| Fuente de alimentación | mediante fuente de alimentación externa |
| Datos de suministro eléctrico (input suministro eléctrico externo) | 100-230V, 50/60 Hz |
| Clasificación del suministro eléctrico externo | Medical grade isolation level |
| Datos de suministro eléctrico (input cryoPad) | 24 V, 1 A |
| Accesorios | LN2 Autofill 150L, LN2 Autofill 50L |
| Luz LED de estado | Sí |
| A x H x F | 670 x 110 x 590 mm |
| Peso neto | ~ 26 kg |
| Normas | CE |
| Tamaño de la rosca de conexión entrada del dispositivo | G 1/4" (inner thread) |
| Tamaño de la rosca de conexión del adaptador de tubo de acero inoxidable | UNF 3/4" |
| Rango de presión admisible del suministro de LN2 | 1.2 ...1.4 bar |
| Fluidos permitidos | Nitrógeno líquido |
| Emisiones | Gas nitrógeno líquido, condensación |
| Conexión | mediante el juego de tubos incluido |
| Salida de escape | mediante el adaptador de escape y el tubo corrugado de aluminio incluidos |
| rango de temperaturas de los fluidos | -196 °C |
| algoritmo de control de la temperatura | Control de temperatura PID |
| Configuración del valor de consigna de la temperatura | digital, 0 ... -100 °C |
| Configuración del tiempo de enfriamiento de la muestra | digital, 0 ... 60 min |
Los recipientes de molienda del molino mezclador MM 500 control realizan oscilaciones radiales en posición horizontal. La inercia de las bolas de molienda hace que impacten con gran energía sobre el material de la muestra en los extremos redondeados de las recipientes de molienda y lo pulvericen. La molienda de alta energía es posible operando a altas frecuencias de hasta 30 Hz. El movimiento de los recipientes de molienda, combinado con el movimiento de las bolas, provoca además efectos de molienda debido a la fricción y, además, da lugar a una mezcla eficaz de la muestra. El grado de mezcla puede aumentarse aún más utilizando varias bolas más pequeñas.
