Rührer, Mühlen, Homogenisatoren

Auf den ersten Blick sieht eine Labor-Kategorie dieser Art ziemlich heterogen aus – letztlich werden hier aber viele gebrauchte und neue Laborgeräte erfasst, die gemeinsam haben, dass sie einen Stoff mechanisch bewegen. Die Zwecke dieser Bewegung sind vielfältig – vom Vermischen bis zum Trennen, vom Vergrößern der Oberfläche bis zum Agglomerieren von Stoffen Hier ist eine Zusammenfassung der wichtigsten Geräte und Vorgänge im Labor, die mit Rühren, Mischen, Homogenisieren und Mahlen in Verbindung stehen:

Magnetrührer

• Mischen von Flüssigkeiten ohne mechanischen Kontakt
• Einsatz für empfindliche Proben oder sterile Bedingungen
• Magnetrührgeräte sind unverzichtbare Werkzeuge in chemischen Laboratorien und dienen dem effizienten Mischen und Rühren von Flüssigkeiten. Diese Geräte nutzen ein rotierendes Magnetfeld, um einen in der Flüssigkeit befindlichen Magnetrührstab (auch Rührfisch genannt) in Bewegung zu setzen und so eine gleichmäßige Durchmischung zu erreichen
• Der Elektromotor treibt einen Magneten unter der Arbeitsfläche an, wodurch ein rotierendes Magnetfeld erzeugt wird. Dieses Feld bringt den Magnetrührstab im Probengefäß zur Rotation, was die Flüssigkeit durchmischt
• Magnetrührgeräte haben sich aufgrund ihrer Vielseitigkeit, Effizienz und einfachen Handhabung zu einem unverzichtbaren Instrument in modernen Laboratorien entwickelt

Es gibt verschiedene Ausführungen von Magnetrührern:

• Standard-Magnetrührgeräte ohne Heizung
• Magnetrührgeräte mit Heizfunktion (Heizrührer)
• Mehrstellenmagnetrührgeräte für simultanes Rühren mehrerer Proben
• Hochleistungs-Magnetrührer für große Volumina und hohe Viskositäten

Magnetrührer bieten mehrere Vorteile gegenüber anderen Rührmethoden

• Kontaktlose Rührung
• Gleichmäßige Durchmischung
• Einfache Handhabung und Reinigung
• Möglichkeit des Rührens in geschlossenen Gefäßen
• Bei Heizrührern: präzise Temperaturkontrolle

Magnetrührer finden breite Anwendung in der Chemie, Biologie und verwandten Wissenschaften. Sie werden eingesetzt fü

• Mischen von Lösungen
• Durchführung chemischer Reaktionen
• Probenvorbereitung
• Temperierung von Flüssigkeiten (bei Heizrührern)

Magnetrührer finden breite Anwendung in der Chemie, Biologie und verwandten Wissenschaften. Sie werden eingesetzt für:

• Mischen von Lösungen
• Durchführung chemischer Reaktionen
• Probenvorbereitung
• Temperierung von Flüssigkeiten (bei Heizrührern)

Wichtiges Zubehör für Magnetrührer umfasst:

• Magnetrührstäbchen in verschiedenen Größen und Formen
• Rührfischangeln zum Entfernen der Rührstäbchen
• Kontaktthermometer für präzise Temperaturkontrolle bei Heizrührern

Überkopfschüttler

• Sanftes Mischen durch Rotation
• Geeignet für Suspensionen und Emulsionen
• Überkopfschüttler sind unverzichtbare Geräte in vielen Laboren, die für eine effektive und schonende Durchmischung von Proben sorgen. Diese Geräte zeichnen sich durch ihre vertikale Drehbewegung aus, die ein sanftes, aber gründliches Vermischen ermöglicht

Überkopfschüttler finden in verschiedenen Bereichen der Laborarbeit Anwendung

Biologische Proben

Sie eignen sich besonders gut für empfindliche biologische Proben, da die sanfte Bewegung die Zellen nicht beschädigt

Pulverförmige und flüssige Proben

Ideal für Trenn- und Mischvorgänge in Zentrifugenröhrchen bis 50 ml

Bodenproben

In der Umweltanalytik werden sie zur Homogenisierung von Bodenproben eingesetzt

Moderne Überkopfschüttler bieten eine Reihe von Vorteilen

Es gibt zusätzlich verschiedene Arten von Überkopfschüttlern für spezifische Anwendungen

• Analoger Überkopfschüttler, der sich durch seine einfache Bedienung auszeichnet
• Kipp-/Rollenmischer: Diese Geräte kombinieren eine kippende und rollende Bewegung für besonders effektive Durchmischung
• Kolbenschüttler: Speziell für die Verwendung mit Kolben konzipiert

Vortexmischer

• Schnelles Durchmischen kleiner Probenvolumina
• Oft für Reagenzgläser und Mikroreaktionsgefäße
• Vortexmischer sind unverzichtbare Geräte in modernen Laboratorien, insbesondere in biologischen und biochemischen Bereichen. Diese kompakten Schüttelgeräte dienen dem gründlichen Durchmischen von Lösungen in verschiedenen Reaktionsgefäßen
• Vortexmischer arbeiten nach einem einfachen, aber effektiven Prinzip. Sie verfügen über einen Schüttelaufsatz in Form einer Gummi-Mulde oder -Fläche, auf die das Reaktionsgefäß gedrückt wird. Durch Vibrationen wird die Lösung im Gefäß schnell und gründlich durchmischt
• Typische Drehzahlbereiche reichen bis zu 2500 Umdrehungen pro Minute. Einige Modelle erreichen sogar Geschwindigkeiten von bis zu 5200 U/min2
• Die Vibrationsstärke ist oftmals einstellbar.
• Viele Geräte bieten zwei Betriebsmodi: Dauerbetrieb und Kurzzeitbetrieb bzw. Touch-Betrieb
• Vortexmischer sind für verschiedene Gefäßgrößen geeignet, üblicherweise für Volumina zwischen 1,5 ml und 50 ml
• Moderne Vortexmischer sind aus hochwertigen, langlebigen Materialien gefertigt:
• ABS-Kunststoff und Silikon für Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien
• Rutschfeste Fußpolster für Stabilität während des Betriebs
• Kompakte und leichte Bauweise für einfachen Transport und Platzersparnis im Labor2
• Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Vortexmischer aufgrund ihrer Effizienz, Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit zu den unverzichtbaren Werkzeugen in modernen Laboratorien gehören. Sie ermöglichen eine schnelle und gründliche Durchmischung verschiedenster Proben und tragen so wesentlich zur Präzision und Effizienz laboratorischer Arbeiten bei.

Vortexmischer finden in verschiedenen Laborumgebungen Anwendung:

• Biologische und biochemische Labore
• Forschungseinrichtungen
• Schulen und Universitäten
• Industrielle Labore

Sie eignen sich zum Mischen verschiedener Flüssigkeiten, darunter:

• Chemische Lösungen
• Biologische Proben
• Farben und Pigmente
• Nagellacke und Kosmetikprodukte

Effizienz

Vortexmischer können die meisten Flüssigkeiten in weniger als 5 Sekunden gründlich durchmischen

Gleichmäßigkeit

Sie liefern ein gleichmäßigeres und gründlicheres Ergebnis als manuelles Schütteln

Zeitersparnis

Durch die schnelle und effiziente Mischung wird die Arbeitseffizienz im Labor erhöht

Benutzerfreundlichkeit

Viele Modelle verfügen über eine einhändige Touch-Steuerung für einfache Bedienung

Rotor-Stator-Homogenisatoren

• Intensive Zerkleinerung und Dispergierung
• Einsatz für Zellaufschluss, Emulsionen, Suspensionen
• Rotor-Stator-Homogenisatoren sind vielseitige Geräte, die im Laborbereich häufig für verschiedene Homogenisierungs-, Emulgier- und Dispergieraufgaben eingesetzt werden. Diese Geräte zeichnen sich durch ihre Effizienz und Flexibilität aus und finden in zahlreichen wissenschaftlichen Disziplinen Anwendung.
• Der Rotor-Stator-Homogenisator besteht aus zwei Hauptkomponenten:
  • Rotor: Eine sich schnell drehende Metallwelle mit Zähnen oder Schlitzen
  • Stator: Ein stationäres Gehäuse mit entsprechenden Öffnungen
• Die Probe wird durch den engen Spalt zwischen Rotor und Stator geleitet, wo sie intensiven Scherkräften, Kavitation und Pralleffekten ausgesetzt ist. Dies führt zu einer effektiven Zerkleinerung und Homogenisierung des Materials.
• Rotor-Stator-Homogenisatoren haben sich als unverzichtbare Werkzeuge in vielen Laborbereichen etabliert. Ihre Vielseitigkeit, Effizienz und einfache Handhabung machen sie zu einer beliebten Wahl für verschiedene Homogenisierungs- und Dispergieraufgaben in der wissenschaftlichen Forschung und Entwicklung.

Anwendungsbereiche im Labor

Rotor-Stator-Homogenisatoren Vorteile

Flexibilität

Rotor-Stator-Homogenisatoren können für verschiedene Probenvolumina von wenigen Millilitern bis zu mehreren Litern eingesetzt werden

Schnelle Verarbeitung

Die hohen Drehzahlen (bis zu 20.000 min^-1) ermöglichen eine effiziente und schnelle Bearbeitung der Proben

Reproduzierbarkeit

Die präzise Steuerung der Drehzahl und Bearbeitungszeit gewährleistet konsistente Ergebnisse.

Einfache Handhabung

Viele Modelle sind als Handhomogenisatoren verfügbar, die eine flexible Verwendung in verschiedenen Laborbereichen ermöglichen.

Vielseitigkeit

Durch den Austausch von Rotor-Stator-Elementen können unterschiedliche Scherkräfte und Partikelgrößen erzielt werden.

Probenvolumen

Je nach Modell können Probenvolumina von 0,5 ml bis zu mehreren Litern verarbeitet werden

Drehzahlbereich

Typischerweise zwischen 5.000 und 35.000 U/min, abhängig vom Gerät und der Anwendung

Reinigung

Die meisten Rotor-Stator-Systeme lassen sich einfach demontieren und reinigen, was besonders bei der Verarbeitung verschiedener Proben wichtig ist

Temperaturkontrolle

Bei längerer Bearbeitung kann es zu einer Erwärmung der Probe kommen. Einige Modelle bieten daher Kühlmöglichkeiten oder arbeiten in kurzen Intervallen.

Bei der Verwendung von Rotor-Stator-Homogenisatoren im Labor sind einige Sicherheitsaspekte zu beachten:

• Tragen von Schutzbrille und Handschuhen
• Vorsicht bei der Handhabung scharfer Rotor-Stator-Elemente
• Vermeidung von Kontakt mit rotierenden Teilen während des Betriebs
• Beachtung der Herstelleranweisungen bezüglich Maximalgeschwindigkeiten und Probenvolumina

Ultraschall-Homogenisatoren

• Zellaufschluss und Probenvorbereitung durch Kavitation
• Geeignet für empfindliche biologische Proben
• Ultraschall-Homogenisatoren sind leistungsstarke Geräte, die in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft und Industrie eingesetzt werden, um Substanzen zu mischen, zu dispergieren und zu emulgieren. Diese Geräte nutzen die Kraft des Ultraschalls, um Partikel in Flüssigkeiten zu zerkleinern und gleichmäßig zu verteilen.
• Ultraschall-Homogenisatoren erzeugen hochfrequente Schallwellen, typischerweise im Bereich von 20 kHz bis 40 kHz. Diese Schallwellen führen zur Bildung von mikroskopisch kleinen Vakuumblasen in der Flüssigkeit, ein Phänomen, das als Kavitation bekannt ist. Wenn diese Blasen implodieren, entstehen extreme lokale Bedingungen: hohe Drücke, starke Turbulenzen, Hochgeschwindigkeits-Flüssigkeitsstrahlen. Diese Effekte führen dazu, dass Partikelagglomerate zerschlagen und einzelne Partikel zerkleinert werden.
• Diese Präzision ist besonders wichtig für die Qualitätssicherung und die Skalierung von Prozessen vom Labor- auf den Produktionsmaßstab. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Ultraschall-Homogenisatoren vielseitige und leistungsfähige Werkzeuge sind, die in der modernen Forschung und Industrie unverzichtbar geworden sind. Sie ermöglichen die effiziente Verarbeitung von Proben und Materialien mit hoher Präzision und Reproduzierbarkeit.

Ultraschall-Homogenisatoren bieten mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden:

• Erzeugung kleiner Partikel/Tropfen mit enger Größenverteilung
• Verarbeitung hoher Feststoffkonzentrationen
• Herstellung stabiler Suspensionen, Dispersionen und Emulsionen
• Präzise Steuerbarkeit der Prozessparameter
• Hohe Effizienz und Energieeffizienz
• Benutzerfreundlichkeit und Betriebssicherheit

Ultraschall-Homogenisatoren finden in zahlreichen Anwendungsbereichen Verwendung

• Zellaufschluss (Bakterien, Viren, Gewebe)
• Herstellung feinster Emulsionen
• Homogenisierung von Substanzen
• Entgasung von Flüssigkeiten
• Probenvorbereitung für Korngrößenanalysen
• Beschleunigung chemischer Reaktionen
• Abwasseranalyse
• Probenvorbereitung für HPLC

Moderne Ultraschall-Homogenisatoren verfügen über fortschrittliche Funktionen:

• Amplitudenregelung von 10 bis 100% mit Ist-Wert-Anzeige
• Pulsierungsfunktion
• Schaltung für eine konstante Amplitude
• Integrierter Timer
• Fernbedienungsmöglichkeiten

Ultraschall-Homogenisatoren sind für verschiedene Volumen und Durchsatzmengen erhältlich

• Laborgeräte: Für Volumina von 1,5 mL bis ca. 5 L
• Industrielle Homogenisatoren: Für Chargen von 0,5 bis ca. 2000 L oder Durchflussmengen von 0,1 L bis 20 m³ pro Stunde2

Ultraschall-Homogenisatoren haben weniger flüssigkeitsbenetzte und bewegliche Teile im Vergleich zu mechanischen Systemen. Dies führt zu:

• Reduziertem Reibungsverschleiß
• Kürzeren Reinigungszeiten
• Einfacherer Geometrie der benetzten Teile (nur Sonotrode und ggfls. Durchflusszelle)

Ein großer Vorteil von Ultraschall-Homogenisatoren ist die genaue Kontrolle über die Betriebsparameter

• Einstellbare Schwingungsamplituden von ca. 1 bis 200 Mikron
• Flüssigkeitsdruckregelung zwischen 0 und ca. 35 bar
• Amplitudensteuerung für konsistente und reproduzierbare Ergebnisse

Kugelmühlen

• Feinvermahlung von Feststoffen
• Einsatz in der Materialforschung und Probenvorbereitung

Schwingmühlen

• Zerkleinerung durch Vibration
• Geeignet für harte und spröde Materialien

Dissolver

• Intensive Dispergierung und Homogenisierung
• Einsatz in der Farb- und Lackindustrie sowie Materialforschung

Geräte werden im Labor für verschiedene Zwecke eingesetzt:

• Probenvorbereitung für Analysen
• Zellaufschluss in der Molekularbiologie
• Herstellung von Emulsionen und Suspensionen
• Extraktion von Inhaltsstoffen
• Partikelgrößenreduktion
• Homogenisierung von Mischungen
• Beschleunigung chemischer Reaktionen