Гомогенизаторы лабораторные (диспергаторы)

Лабораторные гомогенизаторы: принцип работы, виды и особенности выбора

Лабораторный гомогенизатор – устройство, использующееся для создания устойчивой однородной структуры веществ разной плотности. Гомогенизатор применяют для ускорения химических процессов, получения эмульсий, порошков и суспензий, разрушения клеток. Данный прибор используется в фармацевтических, медицинских, косметических, пищевых и нефтехимических лабораториях.

Виды гомогенизаторов

Лабораторные гомогенизаторы делятся на три вида.

1. Механические (ротор-статорные) осуществляют перемешивание при помощи ножей, вращающихся со скоростью от нескольких десятков оборотов в минуту до нескольких тысяч оборотов в минуту. Продукт попадает в центр и за счет высоких окружных скоростей отбрасывается к периферии, при этом он проходит сквозь щели статора и ротора и измельчается. Чтобы обеспечить контроль над давлением, гомогенизаторы оснащают манометром. Некоторые модели обладают ЖК-экраном для улучшенного контроля за параметрами работы. Механические гомогенизаторы делятся на погружные и проточные. Погружные гомогенизаторы оснащены приводом и гомогенизирующим элементом с длинным валом и напоминают мешалку. Данные гомогенизаторы используют в лабораториях при работе с небольшими объемами (от нескольких миллилитров до нескольких литров). Проточные гомогенизаторы используются в потоке или при рециркуляции продукта. К механическим гомогенизаторам относятся Omni Tissue Master, Omni THQ, Cat X 1000, MEGATRON MT 5100 S2.

2. Ультразвуковые. Принцип работы ультразвуковых гомогенизаторов основан на кавитации, процессе, при котором измельчение и перемешивание компонентов достигается при помощи колебаний, создаваемых ультразвуковым излучателем. Формируется высокочастотная звуковая волна с постоянной амплитудой. Звуковые волны образуют волны в веществе, при этом появляются пузырьки воздуха, которые всплывают и лопаются. Дополнительный катализатор для ультразвуковых волн – процесс выделения тепла, возникающий при перемешивании. Данные гомогенизаторы используются не только для жидких веществ, но и для твердых, например, для перемешивания нижних и верхних слоев зерна, чтобы не образовалась избыточная влажность. К ультразвуковым гомогенизаторам относятся Omni SonicRuptor 400, Sartorius Labsonic

3. Гомогенизаторы высокого давления. Принцип работы данных гомогенизаторов заключается в том, что продукт под высоким давлением проходит через систему сит. Плунжерный насос многократно подает вещество небольшими порциями, в результате чего в насосной камере создается высокое давление и вещество продавливается через сита. Производительность таких гомогенизаторов не слишком высока, однако с их помощью можно получить эмульсии и суспензии наноразмера. К гомогенизаторам высокого давления относится Ika HPH.

Как выбрать гомогенизатор

При выборе гомогенизатора опираются на следующий ряд характеристик.

1. Рабочий объем. Определите, образцы с каким объемом Вы будете гомогенизировать. Существуют гомогенизаторы для малых (от 1,5 мл до 1 л), средних (от 1 л до 20 л) и больших объемов (от 20 л до 1500 л). Рекомендуется сразу покупать гомогенизатор на будущее, если затем потребуется перемешивать образцы большего объема (например, если сначала планируется гомогенизировать образец объемом 150 мл, а затем – 2 литров). Однако помните, что с гомогенизатором большого объема будет сложнее при работе с малыми образцами.
2. Мощность. От типа среды будет зависеть мощность гомогенизатора. Так, если предполагается, что нужно работать со средой с высокой вязкостью (масло, сметана и др.), то мощность гомогенизатора должна быть высокой. В некоторых моделях мощность можно регулировать (например, у Omni SonicRuptor 400).
3. Дополнительные функции. Цифровой дисплей, наличие таймера, возможность подключения к компьютеру упрощают работу пользователя, при этом и повышают стоимость прибора, поэтому определитесь, какие дополнительные функции необходимы именно Вам.
4. Тип насадки (для погружных механических гомогенизаторов). Разные типы насадок подходят для разных сред. Так, нельзя выбрать насадку диаметром 3-7 мм для больших объемов, она не будет эффективной. Обычно производители указывают, насадка какого типа лучше всего подойдет для определенной среды и рабочего объема. Зубцы насадки имеют разную форму, каждая из которых подходит для материалов определенного типа. Например, W-образные зубцы подходят для твердых или вязких материалов, а М-образные – для растительных материалов (листьев, животных тканей, клеток).