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Wie funktioniert ein Rotorstator-Homogenisator?

Bei der Rotor-Stator-Homogenisierung wird eine rotierende Metallwelle verwendet, wobei sich der Rotor in einem stationären Metallgehäuse des Stators befindet. Die Drehung des Rotors erzeugt einen Saugeffekt, der die Probe in den Raum zwischen Rotor und Stator zieht, in dem sie aufgrund der extremen Geschwindigkeitsänderung in dem kleinen Raum zwischen Rotor und Stator sehr hohen Scherkräften ausgesetzt ist.

Die Gesetze der Strömungsmechanik besagen, dass die Geschwindigkeit in der Flüssigkeit, die unmittelbar an den Rotor angrenzt, dieselbe ist wie die Geschwindigkeit des Rotors, während die Geschwindigkeit der Flüssigkeit, die unmittelbar an den stationären Stator angrenzt, Null ist. Zentrifugalkräfte drücken dann das Material durch Schlitze im Stator heraus, und die durch den Rotor-Stator verursachte schnelle Bewegung des Fluids stellt sicher, dass der Vorgang wiederholt wird, während die Flüssigkeit und die Probe wiederholt durch den Stator laufen.

Jedes Instrument, das eine Sonde zum Homogenisieren von Proben verwendet, einschließlich Rotorstatoren, weist eine Reihe von Vor- und Nachteilen auf. Da Sie zwischen Sonden wechseln können, ist der Volumenbereich, der verarbeitet werden kann, größer als bei anderen Methoden. Es gibt Rotor-Stator-Homogenisatoren, die mit verschiedenen Sonden Volumina zwischen 30 Mikrolitern und 30 Litern homogenisieren können.

Darüber hinaus gibt es praktisch kein maximales Volumen - es gibt Rotor-Stator-Homogenisatoren für Anwendungen im Labor-, Pilot- und Industriemaßstab. Rotor-Stator-Homogenisatoren sind für Einzelproben sehr schnell und effizient. Aufgrund der Verwendung von Sonden sind Rotor-Stator-Homogenisatoren jedoch nicht so gut für Anwendungen mit mehreren Proben und hohem Durchsatz geeignet.

Wenn eine Kreuzkontamination ein Problem darstellt, muss die Sonde zwischen jedem Gebrauch gewaschen werden. Einige Hersteller bieten Packungen mit kostengünstigeren Sonden oder Einwegsonden mit eingeschränkter Verwendung an, mit denen Sie jedes Mal eine Reihe von Proben mit einer anderen, sauberen Sonde verarbeiten können, z. B. mit den PRO Multi-Gen-Generatorsonden.

Es gibt auch eine Reihe automatisierter Rotor-Stator-Homogenisatoren mit höherem Durchsatz. Diese sind im Allgemeinen teurer als eine Perlenmühle mit gleichem Durchsatz, ermöglichen jedoch die Verarbeitung größerer Proben. Es gibt auch eine Reihe von Rotor-Stator-Homogenisatoren, die eine halbkontinuierliche Inline-Verarbeitung ermöglichen und daher sehr große Volumina verarbeiten können. Zusammen mit Hochdruckhomogenisatoren sind dies die einzigen Arten von Homogenisatoren, bei denen echte Einheiten im industriellen Maßstab existieren. Rotor-Stator-Homogenisatoren eignen sich sehr gut für flüssige Anwendungen wie das Mischen oder Erzeugen von Emulsionen.

Sie eignen sich auch sehr gut zum Aufbrechen von Zellen und zum Homogenisieren von relativ weichem Gewebe. Beachten Sie beim Homogenisieren von Feststoffen, dass die Partikel zwischen Rotor und Stator passen müssen, um homogenisiert zu werden.

Während bei weichen Feststoffen wie dem meisten Weichgewebe der Saugeffekt die Form des Gewebes teilweise überwinden kann, muss bei härterem Gewebe, beispielsweise Tabletten oder faserigem Gewebe, die Probe möglicherweise so vorverarbeitet werden, dass die Partikelgröße ausreichend klein ist. Sonden mit Sägezahnköpfen können helfen, faserige Proben und viele andere Feststoffe auseinander zu reißen. Für beste Ergebnisse mit einem Rotor-Stator sollte die Sonde während des Gebrauchs innerhalb der Probe bewegt werden.

Dies trägt dazu bei, dass die Probe gleichmäßig und vollständig homogenisiert wird. Dies kann auch dazu beitragen, die erforderliche Laufzeit zu verkürzen, insbesondere wenn das maximale Betriebsvolumen des Instruments erreicht wird. Rotor-Statoren geben während des Gebrauchs eine mäßige Wärmemenge an die Probe ab, hauptsächlich aufgrund von Reibungskräften.

Wenn Ihre Anwendung wärmeempfindlich ist, sollten Sie Methoden zum Kühlen Ihrer Probe in Betracht ziehen. Für die meisten Anwendungen im Labormaßstab ist es angebracht, den Probenbehälter an einer Klemme zu befestigen und in ein Eisbad zu legen. Stellen Sie sicher, dass Ihre Sonden nach jedem Gebrauch gereinigt werden, um die Lebensdauer Ihrer Sonden zu maximieren.

Das Wichtigste beim Kauf eines Rotor-Stator-Homogenisators ist der Volumenbereich. Schauen Sie sich außerdem die verschiedenen verfügbaren Sonden genau an, da die Sonden genauso wichtig und oft ungefähr so ​​teuer sind wie das Instrument selbst. Ein häufiger Fehler bei der Bewertung von Rotor-Stator-Einheiten besteht darin, die Drehzahl als Leistungsindikator zu verwenden.

Eine große Sonde kann eine viel niedrigere Drehzahl als eine kleine haben, hat aber aufgrund der höheren Rotorgeschwindigkeit immer noch mehr Verarbeitungsleistung. Beachten Sie bei der Betrachtung der maximalen Volumenbewertung, dass die Bewertung für wässrige Proben gilt.

Wenn Sie viskose Flüssigkeiten oder wässrige Lösungen mit einer ausreichenden Menge an Feststoffen verarbeiten, damit diese als viskosere Flüssigkeit wirken, geben Sie sich genügend Spielraum. Wenn Sie sich dem maximalen Lautstärkebereich für ein bestimmtes Instrument nähern, wählen Sie ein Modell, das größere Volumina verarbeiten kann. Abhängig von der Viskosität der Probe kann der maximale Volumenbereich um den Faktor 10 reduziert werden.

Im Allgemeinen nicht. Rotor-Stator-Homogenisatoren arbeiten mit extrem hohen Geschwindigkeiten und können sich abnutzen oder ausbrennen, wenn die Nutzungsdauer ungewöhnlich lang ist. Wenn ein langfristiges oder kontinuierliches Mischen erforderlich ist, sollte ein Überkopfrührer verwendet werden.

Eine Ausnahme bilden einige Rotorstatoren, die zur Verwendung in Durchfluss- oder Inline-Prozessen vorgesehen sind. Einige dieser Rotor-Stator-Homogenisatoren können aufgrund unterschiedlicher Konstruktion über längere Zeiträume verarbeitet werden.

Rotorstatoren arbeiten nicht mit einem einfachen Spannsystem wie Überkopfrührern oder herkömmlichen Haushaltsbohrern, sondern verfügen über spezielle Anschlüsse, die die Sonde sicher an Ort und Stelle halten, während der Rotor mit extrem hohen Geschwindigkeiten gedreht wird.

Was ist die viskoseste Substanz, die mit einem Rotor-Stator-Homogenisator verarbeitet werden kann? Wie bei jedem Homogenisator auf Sondenbasis wird die Substanz nicht verarbeitet, wenn der Homogenisator keinen Fluss erzeugen kann.

Für einen Rotor-Stator liegt dieser Punkt normalerweise bei etwa 10.000 Centipoise cP, was ungefähr der Viskosität von Honig oder Melasse entspricht. Beachten Sie jedoch, dass Sie bei dieser hohen Viskosität wahrscheinlich mit einem Volumen arbeiten müssen, das weit unter dem maximalen Nennvolumen Ihres Systems liegt, da diese Bewertungen davon ausgehen, dass Sie mit etwas arbeiten, das die Viskosität von Wasser 1 cP hat . Navigationswagen umschalten. Tipps zur Verwendung von Rotor-Stator-Homogenisatoren Rotor-Stator-Homogenisatoren eignen sich sehr gut für flüssige Anwendungen wie das Mischen oder Erzeugen von Emulsionen.

Dinge, die beim Kauf eines Rotor-Stator-Homogenisators zu beachten sind Das Wichtigste beim Kauf eines Rotor-Stator-Homogenisators ist der Volumenbereich. Sind Sonden für Rotor-Stator-Homogenisatoren kreuzkompatibel?

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