Homogenizatory > Mechaniczne > Homogenizacja

zobacz również: artykuły pdf

Na tej stronie znajdą Państwo odpowiedzi na często zadawane pytania.

 

Potrzebuję urządzenia do homogenizacji małych objętości próbek (np. w probówkach 1,5 ml).

Potrzebuję uniwersalnego homogenizatora do objętości 1 ml - 2 litry.

Homogenizuję zazwyczaj duże ilości materiału (przeważnie powyżej dwóch litrów).

Muszę homogenizować próbki w lotnych odczynnikach organicznych.

Muszę homogenizować próbki bez rozpuszczalnika ("na sucho").

Próbki przygotowuję w plastikowych probówkach, czy mogę w nich również homogenizować.

Muszę homogenizować serię próbek, czyszczenie generatora zabiera zbyt dużo czasu.

Jestem zainteresowany homogenizatorem półprzemysłowym.

Co można homogenizować przy pomocy generatorów.

Mój homogenizator nagrzewa się w czasie pracy, czy jest uszkodzony?

Czy moja próbka nagrzewa się podczas homogenizacji?

Mam bardzo silnie włóknistą próbkę, obawiam się, że zatka mały generator, co robić?

Posiadam próbkę o dużej granulacji (wielkości ziaren), czy homogenizator sobie poradzi?

Gdy zaczynam homogenizację, urządzenie wychlapuje próbkę z naczynia.

Prowadzę homogenizację w wysokim naczyniu, czy w ofercie znajde odpowiedni generator?

Homogenizatory mechaniczne są podobno dość głośne.

Jak dokładnie homogenizują homogenizatory mechaniczne.

Jak działają generatory?

Ile czasu zabiera homogenizacja?








Potrzebuję urządzenia do homogenizacji małych objętości próbek (np. w probówkach 1,5 ml)

Najlepszym narzędziem do homogenizacji w niewielkich objętościach jest homogenizator PRO200 o mocy 125W i zakresie objętości próbki od 0,03 ml do 2000 ml.Wyposażając to urządzenie w końcówkę o średnicy 5 mm możliwa staje się praca z próbkami w probówkach 0,5 ml i większych.W przypadku pracy z probówkami o objętościach 1,5 lub 2 ml lepiej jest zamówić końcówkę o średnicy 7 mm. Jest ona znacznie bardziej odporna na przypadkowe uderzenia (np. upadek ze stołu) a dodatkowe ząbki ułatwiają cięcie materiału przeznaczonego do homogenizacji.

Potrzebuję uniwersalnego homogenizatora do objętości 1 ml - 2 litry

Dla próbek nie przekraczających objętości dwóch litrów najlepszym rozwiązaniem będzie zakup homogenizatora PRO200. By pokryć możliwie szeroki zakres objętości próbki rekomendujemy zakup dwóch końcówek: 7 mm (0,1 - 10 ml) i 20 mm (5-2000 ml). W przypadku, gdy Użytkownik będzie pracował przeważnie w górnym zakresie objętości (około 2000 ml) a homogenizowany materiał jest szczególnie twardy, gęsty lub włóknisty należy rozważyć zakup modelu PRO250 (576W)

Homogenizuję zazwyczaj duże ilości materiału (przeważnie powyżej dwóch litrów)

W przypadku konieczności częstej homogenizacji materiału o objętościach 2 litry lub większych (do około 20 litrów) polecamy homogenizator PRO250 o mocy 576 W. To urządzenie może współpracować z końcówkami o średnicach do 30 mm, doskonale dając sobie radę nawet z trudnymi próbkami. W przypadku próbek o zwiększonej gęstości polecamy stosowanie nakładek na generator (tzw. deflektorów) zwiększających "ciąg" wirującego ostrza). Dzięki ich zastosowaniu znacznie zwiększa się pionowe mieszanie próbki w objętości naczynia co poprawia proces homogenizacji

Muszę homogenizować próbki w lotnych odczynnikach organicznych.

W takim przypadku, by chronić się przed nadmierną ilością oparów powstających w czasie homogenizacji doradzamy zakup komory homogenizacyjnej. Dysponujemy szklanymi lub stalowymi komorami homogenizacyjnymi. Dostępne objętości stalowych to 70, 600 i 1200 ml, szklane występują w dwóch rodzajach: 473 i 946 ml. Wszystkie części komór, wchodzące w kontakt z próbką, wykonane są z niereaktywnych materiałów: szkła, stali, teflonu i vitonu (uplastyczniona odmiana teflonu). Komory można łączyć z wszystkimi silnikami PRO (poza PRO200, który współpracuje tylko z niektórymi rodzajami komór).

Muszę homogenizować próbki bez rozpuszczalnika ("na sucho").

W takim rpzypadku doskonałym rozwiązaniem będzie homogenizacja z wykorzystaniem komory szklanej lub stalowej z otwartym ostrzem. Ostrze podobne jest do blenderów spotykanych w gospodarstwach domowych, ma jednak znacznie większą trwałość i zakres obrotów. Oczywiście ostrze, pracując na sucho, nie jest w stanie zhomogenizować materiału tak jak tnąco-rozcierający generator, jednakże jakość homogenizacji (uziarnienie i jednorodność materiału) zazwyczaj jest zupełnie wystarczająca do potrzeb dalszych analiz.

Próbki przygotowuję w plastikowych probówkach, czy mogę w nich również homogenizować?

Oczwiście możliwa jest homogenizacja we wszelkich probówkach plastikowych - końcówki homogenizujące nie uszkadzają naczynia nawet w przypadku bezpośredniego kontaktu z jego powierzchnią. Zapewnia to odpowiednia konstrukcja noża. Dodatkowo dysponujemy specjalnymi "pancerzami" do wybranych rodzajów probówek (1,5/2,0 ml, 5 ml, 15 i 50 ml, tzw. Falcon). Wyposażając homogenizator w tego typu komory uzyskujemy pewność homogenizacj bez strat (nic nie wyleje się podczas pracy) jak również zabezpieczamy przestrzeń laboratorium i operatora przed potencjalnie szkodliwą zawartością probówki. Naczynie umieszcza się wewnątrz pancerza, przykrywa profilowaną uszczelką z Vitonu, dokręca specjalną pokrywę i łączy z homogenizatorem uzysując zamkniętą i uszczelnioną przestrzeń homogenizacji.

Muszę homogenizować serię próbek, czyszczenie generatora zabiera zbyt dużo czasu.

Tak, każdorazowe czyszczenie generatora przed homogenizacją próbek w serii pomiarowej w celu uniknięcia wzajemnego zanieczyszczenia jest zbyt czasochłonne. Dysponujemy zarówno prostym, jak i efektywnym rozwiązaniem tego problemu. Oferujemy zestaw dwudziestu czterech końcówek homogenizujących z szybkowymiennym adapterem. Po homogenizacji jednej próbki w serii, przy pomocy adaptera usuwa się końcówkę z silnika, wprowadza nową i można kontynuować homogenizację następnej próbki. Nie ma żadnego ryzyka wzajemnego zanieczyszczenia próbek. Co więcej: końcówki nie są jednorazowe. Ich trwałość jest porównywalna z typowymi generatorami. Zwiększony koszt zakupu, względem oferowanych przez inne firmy końcówek jednorazowych (lub kilkukrotnego użytku) zwraca się zwykle po czasie pracy krótszym niż rok. Końcówki są w pełni rozkręcalne (do potrzeb czyszczenia). Można je również sterylizować dowolną metodą.

Jestem zainteresowany homogenizatorem półprzemysłowym

Dysponujemy dużymi homoenizatorami o mocach 754 i 1305 W mogącymi homogenizować próbki do objętości 40 litrów. Oprócz dużej mocy homogenizatory posiadają specjalne statywy, na których wysokość silnika regulowana jest poprzez mechanizm elektryczny. Posiadamy również wersje sterowane z zewnętrznego komputera z możliwością programowania w celu osiągnięcia wysoce powtarzalnych parametrów homogenizacji pomiędzy próbkami.

Co można homogenizować przy pomocy generatorów

Homogenizacji podlegają w zasadzie wszystkie próbki znajdujące się w laboratoriach biochemicznych, biologicznych i kontroli jakości (próbki spożywcze). Materiały, z których wykonane są końcówki są niereaktywne, nie zanieczyszczają więc próbek ani nie wchodza z nimi w reakcje Są odporna na działanie odczynników organicznych, oleów (przemysł przetwórstwa ropy naftowej), kwasów i zasad. Niektóre, bardzo agresywne środowiska (stężony chlorowodór, stężony kwas siarkowy) mogą po dłuższym czasie działana zmatowić powierzchnię lub nawet uszkodzić generator. Tym niemniej, w warunkach normalnej praktyki laboratoryjnej, generatory PRO Scientific są bardzo odporne chemicznie, co zapewnia wieloletnie, bezawaryjne działanie. Szczegóły dotyczące homogenizowanych objętości znajdą Państwo w dziale "generatory" a kompatybilność z modelami silników na poszczególnych kartach dotyczących napędów.

Mój homogenizator nagrzewa się w czasie pracy, czy jest uszkodzony?

Nie; każde pracujące urzadzenie rozprasza energię na sposób pracy i ciepła (lub poprzez jeden ze sposobów). Silniki homogenizatorów nawet podczas "jałowego biegu" generują pewną ilość ciepła związaną z rozpraszaniem energii dostarczanej do silnika. Każdy z silników jest chłodzony powietrzem, z tego też powodu nie zalecamy przykrywania pracujących silników lub zamykania otworów wentylacyjnych. Po spełnieniu tych warunków nie ma powodu, by przejmować się niewielkim wzrostem temperatury obudowy.

Czy moja próbka nagrzewa się podczas homogenizacji?

Tak, to nieuniknione z punktu widzenia praw fizyki (w KAŻDEJ metodzie homogenizacji). Na skutek tarcia występującego podczas homogenizacji, do każdej próbki następuje imisja ciepła. W przypadku próbek o objętości kilku mililitrów lub większych efekt ten nie ma praktycznego znaczenia ponieważ podczas krótkiej homogenizacji (zazwyczaj poniżej jednej minuty) wprowadzienie ciepła jest nieznaczne - przeważnie zmiana jest mniejsza niż 1°C. Imisja ciepła do próbki rośnie gwałtownie ze spadkiem jej objętości. Dzieje się tak, ze względu na spadek pojemności termicznej układu. W przypadku homogenizacji próbek o objętościach mniejszych niż 1 ml (lub wszystkich nietrwałych termicznie) należy stosować układ odprowadzania ciepła - najlepiej łaźnię lodową. To zabezpieczy przed niepożądanym wzrostem temperatury.

Mam bardzo silnie włóknistą próbkę, obawiam się, że zatka mały generator, co robić?

W przypadku homogenizacji próbek bardzo silnie włóknistych lub z bardzo sprężystych tkanek należy stosować generatory o średnicach 10 mm lub większe. Dobre efekty daje także wstępne zamrożenie próbki i homogenizacja częściowo zamrożnych fragmentów tkanki

Posiadam próbkę o dużej granulacji (wielkości ziaren), czy homogenizator sobie poradzi?

Generatory bardzo dobrze radzą sobie z próbkami o różnej granulacji pod warunkiem, że cząstki stałe mają średnicę nie większą niż około 60-70% średnicy generatora. Wtedy mogą być wciągnięte w okolicę noża tnącego przez wytworzone w urzadzeniu podciśnienie. Jeżeli cząstki próbki są większe, należy je wstępnie pociąć lub zastosować generator o odpowiednio dużej średnicy. Jeżeli fragmenty próbki są wystarczająco miękkie, istnieje duża szansa, że nie zajdzie potrzeba wstępnego przygotowania próbki.

Gdy zaczynam homogenizację, urządzenie wychlapuje próbkę z naczynia.

Częstym błędem początkujących użytkowników jest rozpoczynanie homogenizacji od bardzo wysokich obrotów. To typowy błąd. Homogenizację należy zawsze zaczynać od najniższych obrotów i stopniowo zwiększać prędkość obrotową silnika, do uzyskania pożądanego efektu. W przypadku homogenizacji dużej części próbek, całkowita homogenizacja następuje po czasie działania około 30-60 sekund. Przedłużanie czasu homogenizacji jest niepożądane ze względu na transfer ciepła do próbki. Maksymalna prędkość obrotowa urządzenia jest stosunkowo rzadko wykorzystywana, tym niemniej warto mieć silnik o wysokiej prędkości obrotowej - w końcowej fazie homogenizacji szybkie obroty pomagają w osiągnięciu pożądanych efektów.

Prowadzę homogenizację w wysokim naczyniu, czy w ofercie znajde odpowiedni generator?

Tak, nasze najdłuższe generatory posiadają możliwość zanurzenia do 34 cm. Należy jedna pamiętać, że ze względu na obecność środkowego łożyska stabilizującego rotor w wysokim zakresie prędkości generatory o długościach powżej 115 mm w czasie pracy muszą być zanurzone co najmniej do połowy długości. Generatory 115 mm i krótsze mogą pracować przy dowolnej głębokości zanurzenia co przeważnie wystarcza do efektywnej homogenizacji próbek.

Homogenizatory mechaniczne są podobno dość głośne

Nie da się ominąć fizycznych ograniczeń sprzętu. Każdy silnik, pracujący przy wysokich prędkościach obrotowych, generuje hałas. Producent dokłada wszelkich starań by konstrukcja homogenizatora, jakość jego wykonania i dopasowanie podzespołów eliminowały każdy niepotrzeby, nadmiarowy szum. Nasze homogenizatory nie przekraczją głośności 68 dB przy maksymalnych obrotach, co jest jednym z najlepszych osiągnięć wśród produktów dostępnych w handlu.

Jak dokładnie homogenizują homogenizatory mechaniczne.

To dość trudne pytanie a odpowiedź mogłaby być niejednoznaczna ponieważ parametr ten zależy w pewnej mierze od właściwości próbki. Przyjmuje się, że dla substancji "twardych" (np. orzechy, ziarna zbóż, szkliwo zębów itp.) granicą homogenizacji jest osiągnięcie średnicy cząstek wynoszącej około 70% odległości pomiędzy rotorem (częścią ruchomą generatora) a obudową (inaczej statorem). Im lepiej wykonany generator tym szczelina pomiędzy opisanymi elementami jest mniejsza i tym lepsze są efekty homogenizacji. Bardzo mała szczelina, a więc i bardzo wysoka jakość wykonania, tłumaczą ceny generatorów, które są często znacznie wyższe od cen silników służących do ich napędu. W przypadku generatorów PRO Scientific, szerokość szczeliny nie przekracza kilku mikrometrów, co jest doskonałym osiągnięciem technologii produkcji zważywszy, że rotor musi poruszać się względem statora z prędkością do 30 000 rpm nie dotykając go. Można przyjąć, iż próbki "twarde" są homogenizowane do średnic rzędu kilku mikrometrów. W przypadku homogenizacji tkanek miękkich (np. tkanka mózgowa, owoce, mięśnie) jakość homogenizacji jest znacznie lepsza. Zależnie od czasu trwania procesu i prędkości obrotowej noża możliwe jest zniszczenie komórek. Niektóre dane literaturowe wskazują nawet na możliwość zniszczenia elementów subkomórkowych.Efekt ten jest związany z kawitacją zachodzącą pomiędzy elementami generatora pod warunkiem wysokiej dokładności wykonania.

Jak działają generatory?

Generator składa się z dwóch elementów: rotora (ruchomy nóż) i nieruchomej obudowy (zwanej statorem). Podczas pracy nóż wiruje w statorze generując podciśnienie, dzięki czemu zasysa roztwór. Próbka dostaje się z roztworem do wnętrza noża tnącego (rotora) i, dzięki działaniu siły odśrodkowej, jest wypychana przez szczeliny lub otwory statora. Homogenizacja mechaniczna polega na przetarciu próbki przez otwory z jednoczesnym ścinaniem jej przez szybko obracający się nóż. Oprócz czysto mechanicznych efektów w dobrze wykonanych generatorach dochodzi do wykorzystania efektu kawitacji do homogenizacji próbki. Szybko obracający się rotor powoduje gwałtowne wzrosty i spadki ciśnienia roztworu znajdującego się pomiędzy nim a statorem. W takich warunkach gaz rozpuszczony w roztworze (najczęściej powietrze) ulega wytrącaniu w postaci niewielkich bąbelków. Banieczki gazu powstające również w tkance poddawanej procesowi homogenizacji powodują jej rozrywanie, dzięki czemu możliwe jest np. wydajne homogenizowanie komórek a nawet elementów subkomórkowych. Efekt ten jest zbliżony do homogenizacji ultradźwiękowej, chociaż w homogenizatorach mechanicznych zachodzi na zdecydowanie mniejszą skalę.

Ile czasu zabiera homogenizacja?

Prawidłowa homogenizacja materiału nie powinna przekraczać około 60 sekund. Tak krótki czas homogenizacji najczęściej wystarcza do całkowitego rozdrobnienia próbki przy minimalnym jej podgrzaniu. W przypadku stosowania otwartych ostrzy i homogenizacji bez rozpuszczalnika lub szczególnie twardych materiałów proces może zabrać trochę więcej czasu. Generalnym zaleceniem jest maksymalny czaspracy homogenizatora rzędu 3-5 minut po czym krótka przerwa pozwalająca na wypromieniowanie nadmiarowego ciepła z układu.