• 您好!欢迎光临奇材馆!
当前位置: 首页 > 工艺包 > 常见的分散设备
常见的分散设备
奇材馆 / 2024-01-27     阅读次数:33

         分散设备是一种将固体、液体或者气体等物质分散均匀的装置,不同的设备,可以通过不同的方法,将物质分散成微小的颗粒或者液滴,使其均匀分布在另一种介质中。这些设备在化工、食品、医药、农业等领域都有广泛的需求和应用。

 

        分散设备主要依靠力学、物理或化学作用来实现。常见的原理包括机械剪切、离心力、超声波、扩散等。

     (1)机械剪切:通过高速旋转的刀片或搅拌器,将物质剪切成微小的颗粒。这种方法常用于颗粒状物质的分散均匀,如颜料、染料等。

     (2)离心力:通过高速旋转的离心机,产生离心力,使物质分散成微小的液滴。这种方法常用于液滴状物质的分散均匀,如乳液、乳剂等。

     (3)超声波:通过超声波的作用,产生空化现象,使物质分散成微小的气泡。这种方法常用于气泡状物质的分散均匀,如泡沫塑料、泡沫药膏等。

     (4)扩散:通过物质的扩散作用,使其分散均匀。这种方法常用于气体的分散均匀,如空气中的气体分子。

 

下面将具体介绍常规的分散设备

 

1、磁力搅拌器

 

     磁力搅拌器是用于液体混合的实验室仪器,主要用于搅拌或同时加热搅拌低粘稠度的液体或固液混合物。其基本原理是利用磁场的同性相斥、异性相吸的原理,使用磁场推动放置在容器中带磁性的搅拌子进行圆周运转,从而达到搅拌液体的目的。配合加热温度控制系统,可以根据具体的实验要求加热并控制样本温度,维持实验条件所需的温度条件,保证液体混合达到实验需求。

 

 

 

   (1)磁力搅拌器的优点

      ①无需机械密封,避免泄漏问题;

      ②无火花、无摩擦,更安全可靠;

      ③精确控制转速和搅拌力,有利于实验精度的提升;

      ④易于清洗和维护;

      ⑤分散均匀。

 

   (2)磁力搅拌器的缺点

      ①价格较高,相比传统机械搅拌器昂贵;

      ②在较大容量的搅拌过程中,可能会存在搅拌不均等问题搅拌速度和搅拌深度受到磁铁和转子间距离的影响,限制较大;

      ③适用范围小,适用于量相对较小的实验,且只适用于分散初期的简单混合。

 

2、机械搅拌器

 

      机械搅拌器是一种较为常见的搅拌器。它采用齿轮、皮带和减速器等机械装置驱动,实现固、液、气体混合。主要有旋桨式搅拌器、涡旋式搅拌器、桨式搅拌器、锚式搅拌器和螺带式搅拌器等。

 

 

 

   (1)机械搅拌器的优点

     ①各种齿轮箱和叶轮组合可以适应大多数的需要;

     ②在又深又大的容器中效率高;

     ③能根据需要设计产生合适的剪切力;

     ④暴露更多流体与大气接触帮助冷却钻井液;

     ⑤分散力度比磁力搅拌大

 

  (2)机械搅拌器的缺点

    ①不能混合不同容器中的钻井液也不能在两个容器之间转移钻井液;

    ②大多数情况下需要电力供应;

    ③可能存在盲区(死或死点);

    ④可能要求安装隔板。

 

3、超声波分散仪

 

      超声波分散仪是一种常用的实验设备,用于将固体粉末或液体样品分散成小颗粒的工具。它利用超声波的作用,通过调节超声波功率和频率,将样品分散成微小颗粒,从而提高样品的均匀性和可操作性。一般来说,较高的功率和频率能够更好地分散样品,但要根据具体情况进行调整。同时,注意控制超声波的处理时间过长的处理时间可能会对样品产生不必要的影响。超声波处理过程中,要观察样品的变化情况,通常情况下,样品会逐渐变得均匀且稳定。

 

   (1)超声波分散仪的优点

     ①操作简单便捷;

     ②能有效提高样品的均匀性和可操作性;

     ③能够保证样品的完整性。

 

   (2)超声波分散仪的缺点

     ①分散力度有限,对于一些分散性较差的固体或液体,频率达不到破碎的效果;

     ②长时间接触超声波,对人体有一定伤害。

 

4、超声波细胞粉碎机

     超声波细胞粉碎机利用高频振动和空化效应,将声能转化为机械能,从而破碎样品。当超声波在液体中传播时,会在液体中产生高压力和微小气泡,这些微小气泡在声波的作用下会迅速膨胀和收缩,从而产生空化效应。这种效应会在液体中形成局部高温高压,导致样品破裂。此外,超声波的振动作用也会使样品受到机械力的作用,从而破碎样品。

 

 

 

   (1)超声波细胞粉碎机的优点

      ①它具有高效率和高纯度,可以快速地破碎细胞并提取出高质量的物质;

      ②超声波细胞粉碎机的操作简便,可以自动化操作,降低实验误差;

      ③超声波细胞粉碎机对于细胞无损伤,不会影响细胞的后续实验和应用。

 

   (2)超声波细胞粉碎机的缺点

     ①它的破碎效率受到多种因素的影响,如超声波的频率、功率、作用时间等;

     ②超声波细胞粉碎机会对环境造成一定的噪音污染;

     ③由于超声波的作用机制是通过空化效应实现细胞破碎,因此对于某些具有硬壳或坚韧外壁的细胞或组织可能效果不佳。

 

5、实验室用高剪切分散乳化机

 

     高剪切分散乳化机的工作原理高剪切分散乳化机是一种特殊的分散机,它具有高剪切速度和高分散效率。实验室高剪切分散乳化机工作原理是通过高速旋转的工作头(也被称为剪切盘)带起物料内部的固体颗粒,使其遇到高速流体剪切力然后进行破碎及分散。剪切盘与壳体之间的间隙非常小,物料在工作头与壳体之间不断旋转,加剧了分散程度。

 

 

 

   (1)高剪切分散乳化机的优点

      ①高效性:实验室高剪切分散乳化机在极度短时间内就能均匀混合物料并进行分散乳化,缩短生产周期,提高生产效率;

      ②高度可控性:实验室高剪切分散乳化机能够满足不同颗粒大小以及不同重量的物料作业需;

      ③工艺适应性强:实验室高剪切分散乳化机对于不同类型的物料具备良好的工艺适应性,可广泛应用于制药、化妆品、食品等行业;

      ④体积小巧:实验室高剪切分散乳化机的体积比一般的乳化设备要小得多,适合于实验室等狭小的空间;

      ⑤操作简单:实验室高剪切分散乳化机具备操作简便的特点,操作难度较低,不必过多的专业技能及经验;

      ⑥分散效果好,无死角乳化。

 

   (2)高剪切分散乳化机的缺点

     ①噪音大;

     ②虽然可以将基本的颗粒进行破碎乳化,但乳化效果不彻底。

 

6、均质机

 

     均质机是转子和定子的精密配合,工作头(转子和定子锻件制造)爪式结构,双向吸料,剪切效率高。间歇式高剪切分散乳化均质机是通过转子高速平稳的旋转,形成高频、强烈的圆周切线速度、角向速度等综合动能效能;在定子的作用下,定、转子合理狭窄的间隙中形成强烈、往复的液力剪切、摩擦、离心挤压、液流碰撞等综合效应,物料在容器中循环往复以上工作过程,最终获得产品。

 

 

   (1)均质机的优点

 

      ①高效均质:高压均质机能够高效地均质样品,具有良好的均质效果。通过该设备可以使样品达到最细小的粒径,提高液体混合的均匀度和稳定性,并能够提高样品的表面积,提高样品的反应速率,大大提高了实验效率;

      ②多功能性:高压均质机除了能进行样品均质外,还可用于样品的离心、破碎、肿瘤细胞碎裂等,是一种非常常用的实验设备;

      ③操作简便:相比其他实验设备,高压均质机的使用非常简便。只需将需要均质的样品放入样品管内,按下启动键即可快速完成均质操作;

      ④无需添加溶剂:在使用高压均质机进行样品均质时,无需添加任何溶剂,减少了对环境的污染和对实验结果的影响;

      ⑤高精度:高压均质机能够通过调节旋转速度和工作头的压力,精确地控制样品的均质过程,从而保证均质的精度。

 

   (2)均质机的缺点

      ①成本较高:相比其他实验设备,高压均质机的价格较高,对于一些实验室而言可能会面临预算的限制;

      ②粘度要求较高:高压均质机对于粘度很大的样品无法进行处理;

      ③设备容量较小:由于高压均质机的装置尺寸比较小,因此一次较大的处理样品量也是有限的,不能在较短的时间内处理大批量的样品;

      ④对机械密封要求较高:由于高压均质机要在较高压力下进行操作,因此在使用的过程中对机械密封性能的要求较高,如果设备的密封性能不良,操作就容易出现问题。

 

      除此之外,还有很多其他的分散设备,例如球磨、砂磨、胶体磨等,这些设备都有各自的优缺点,在实际应用过程中,对于难分散的物质,通常会叠加使用分散设备,从而达到最佳的分散效果。

返回顶部
帮助中心 意见反馈 客服中心