میکسر میله ای آزمایشگاهی (همزن مکانیکی) ، کاربرد و انواع مختلف آن چیست؟
میکسر میله ای آزمایشگاهی و یا همزن مکانیکی یکی از تجهیزات اساسی در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و صنعتی است که برای مخلوط کردن و آماده‌سازی نمونه‌های مواد مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه از اهمیت بالایی در تحقیقات علمی و تولید صنعتی برخوردار است و در انواع مختلف صنایع از جمله شیمیایی، مواد غذایی، دارویی و مواد پلیمری به کار می رود.
در این مقاله به بررسی اجزا، عملکرد، کاربردها و استفاده از میکسر میله ای آزمایشگاهی خواهیم پرداخت.
میکسر میله ای آزمایشگاهی چیست؟
میکسر میله ای آزمایشگاهی یک دستگاه آزمایشگاهی و مخلوط کننده است که برای تهیه نمونه های آزمایشی و تولید مواد مختلف در آزمایشگاه‌ها مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه شامل یک محفظه مخصوص مخلوط کردن و دو میله است که به صورت متقابل در داخل محفظه حرکت می‌کنند تا مواد را به خوبی با هم مخلوط نمایند.
همزن مکانیکی می تواند موادی را با دانسیته و ویسکوزیته متفاوت با یکدیگر مخلوط کند. این دستگاه دارای سرعت های مختلف میله هاست که کاربر می تواند آن را تنظیم کند. همچنین ظرفیت مخلوط کننده آن نیز متغیر است.
میکسر میله ای آزمایشگاهی به طور معمول در صنایع شیمیایی، داروسازی، غذایی و پلیمر برای تهیه نمونه ها و تولید مواد با کیفیت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربرد میکسر میله ای آزمایشگاهی
در علوم پایه و تحقیقات آکادمیک، میکسر میله ای برای تهیه نمونه های مورد نیاز آزمایش های گوناگون کاربرد دارد. از جمله آزمایش های شیمی، بیولوژی، فیزیک و مهندسی. تهیه رقیق سازی های مختلف، محلول ها و سوسپانسیون ها از جمله کاربردهای آن در این زمینه می باشد.
در صنایع داروسازی، میکسر میله ای برای مخلوط کردن مواد اولیه و افزودنی های مختلف دارویی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین در صنایع غذایی، شیمیایی و پتروشیمی نیز برای همگن سازی مواد خام و افزودنی ها به کار برده می شود.
در صنایع ساختمانی مانند سیمان و بتن، رنگ و لاستیک نیز از همزن مکانیکی برای مخلوط کردن مواد اولیه استفاده می شود. همچنین در صنایع لوازم آرایشی، بهداشتی و بانسازی نیز برای همگن‌سازی مواد خام و افزودنی ها کاربرد دارد.
در کل می توان گفت کاربرد میکسر میله ای در تحقیقات علمی و صنعتی بسیار گسترده و اساسی می باشد.
انواع همزن مکانیکی
همزن مکانیکی بر اساس ظرفیت، سرعت میله و کنترل دما دارای انواع مختلفی است:
- میکسر میله ای دستی: کوچک‌ترین نوع میکسر که ظرفیت کمی دارد و با دست کنترل می‌شود. مناسب کاربردهای آزمایشگاهی کوچک میباشد.
- میکسر میله ای الکتریکی: دارای ظرفیت بیشتر و کنترل الکتریکی است. سرعت میله قابل تنظیم است.
- میکسر میله‌ای الکتریکی با کنترل دما: علاوه بر سرعت میله، قابلیت کنترل دما هم دارد تا از تغییرات دمایی جلوگیری شود.
- میکسر میله‌ای صنعتی: بزرگ‌ترین اندازه با ظرفیت بالا. کاربرد صنعتی دارد. سرعت و دما ان قابل تنظیم است.
- میکسرهای ویژه: مانند میکسرهای خلاء که برای کاربردهای ویژه طراحی می‌شوند.
ساختار میکسر میله ای آزمایشگاهی
میکسر میله ای آزمایشگاهی شامل اجزای اصلی زیر است:
- محفظه مخلوط کن: محل قرار گرفتن مواد و انجام عملیات مخلوط کردن است. محفظه معمولاً از جنس فولاد ضد زنگ ساخته می شود تا در برابر خوردگی مقاوم باشد.
- میله های مخلوط کن: دو میله به صورت متقابل در داخل محفظه قرار می گیرند و با حرکت چرخشی باعث مخلوط شدن مواد می‌شوند.
- موتور: وظیفه چرخاندن میله ها را بر عهده دارد. موتور معمولاً از نوع الکتریکی است.
- سیستم کنترل سرعت: برای تنظیم سرعت میله ها و کنترل عملیات مخلوط‌کردن
- پایه: بدنه اصلی دستگاه را تشکیل می‌دهد که سایر اجزا بر روی آن نصب می‌شوند.
- سیستم حفاظتی: برای جلوگیری از تماس مستقیم با قطعات متحرک دستگاه.
نحوه عملکرد همزن مکانیکی
عملکرد همزن مکانیکی اینگونه است که مواد تحت آزمایش به همراه مواد حلال یا سایر مواد کمکی مورد نیاز درون محفظه مخلوط کن قرار می‌گیرند. ظرفیت محفظه معمولاً از ۱ تا ۵ لیتر متغیر است که برای انجام آزمایشات در مقیاس آزمایشگاهی مناسب می باشد.
سپس موتور الکتریکی دستگاه کار خود را آغاز می‌کند و دو میله مخلوط کن را به صورت متقابل و با سرعت‌های مختلف تا ۱۰۰۰ دور بر دقیقه می چرخاند. میله‌ها با حرکت چرخشی خود باعث برخورد و جابه جایی مواد داخل محفظه می شوند تا آنها به خوبی با یکدیگر مخلوط شوند.
کاربر می‌تواند با استفاده از سیستم کنترل سرعت، شدت و زمان مخلوط کردن را تنظیم نماید. پس از اتمام زمان تنظیم شده، محتویات محفظه آماده آزمایشات بعدی می باشد. در صورت نیاز می‌توان عملیات مخلوط کردن را تکرار نموده تا مخلوط مورد نظر حاصل شود.
کلاس بندی میکسر میله ای
میکسرهای میله‌ای آزمایشگاهی به انواع متفاوتی تقسیم بندی می‌شوند. توضیح کامل هر کدام از این کلاس‌ها به شرح زیر است:
- کلاس کوچک (5 لیتر یا کمتر): این کلاس کوچک‌ترین میکسرها هستند و برای آزمایش‌های تحقیقاتی کوچک مناسبند. سرعت میله تا 500 دور در دقیقه است.
- کلاس متوسط (5 تا 20 لیتر): برای آزمایش‌های تحقیقاتی و آنالیزهای اولیه به کار می‌روند. سرعت میله تا 1000 دور در دقیقه افزایش می‌یابد.
- کلاس بزرگ (بیش از 20 لیتر): برای آزمایش‌های صنعتی و تولید مقیاس بزرگ مناسبند. سرعت میله بالاتر از 1000 دور در دقیقه است.
- کلاس خلاء: برای کار با مواد حساس یا فرار. قابلیت کار در خلاء را دارند.
- کلاس حرارتی: قابلیت کنترل دما در طی فرآیند مخلوط کردن را دارند.
مزایا همزن مکانیکی
همزن مکانیکی دارای مزایای مختلفی است که از جمله مهم ترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- انجام عملیات مخلوط‌سازی با دقت و یکنواختی بسیار بالا
- قابلیت کنترل دقیق سرعت میله و زمان مخلوط سازی مواد
- امکان انجام آزمایش‌های تکرارپذیر با یکنواختی بالا
- ظرفیت‌های مختلف برای پاسخگویی به نیازهای مختلف
- کنترل دمایی برای جلوگیری از تغییرات اثر حرارت
- طراحی بدنه بسته و مقاوم برای جلوگیری از آلودگی
- سازگاری با مواد شیمیایی و بیولوژیکی مختلف
- صرفه‌جویی در زمان و کارکرد بالا در مقایسه با دستی
- تنوع قابل توجه دستگاه در اندازه‌ها و مدل‌های مختلف
معایب میکسر میله ای
میکسر میله‌ای آزمایشگاهی مانند سایر تجهیزات آزمایشگاهی علی رغم مزایای فراوان، دارای معایبی نیز هستند که از جمله مهم‌ترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نیاز به تعمیر و نگهداری دوره‌ای به دلیل وجود قطعات متحرک مکانیکی
- احتمال بروز خطا در صورت عدم رعایت دقیق دستورالعمل‌های کاربردی
- صدای بلند در حین کارکرد که می‌تواند در محیط‌های حساس آزمایشگاهی مشکل‌ساز باشد
- نیاز به فضای نصب مناسب به دلیل ابعاد بزرگ‌تر نسبت به سایر تجهیزات
- هزینه بالای تعمیرات و قطعات یدکی در صورت ایجاد هرگونه خرابی
- محدودیت در انجام آزمایش‌های حساس به دلیل احتمال ایجاد لرزش و ارتعاش
- نیاز به تجهیزات حمایتی مانند تثبیت‌کننده برای جلوگیری از حرکت دستگاه در صورت استفاده از سرعت‌های بالا
روش نصب و تعمیر همزن مکانیکی
روش نصب و تعمیر همزن مکانیکی به شرح زیر است:
مرحله 1- آماده‌سازی محل نصب:
- انتخاب مکانی مناسب با توجه به ابعاد دستگاه و دسترسی آسان
- تمیز کردن سطح کار و بررسی استحکام و تخت بودن آن
- اتصال برق مناسب با ولتاژ مجاز دستگاه
- ایجاد فضای کافی دورتادور برای عملیات سرویس و
مرحله 2- باز کردن جعبه‌بندی و اجزا:
- باز کردن صحیح جعبه‌بندی و بررسی کامل اجزا
- جداسازی اجزای مختلف با توجه به نوع آنها
- چک کردن اجزای مختلف از نظر آسیب‌دیدگی احتمالی
مرحله 3- مونتاژ:
- مونتاژ بدنه اصلی دستگاه بر روی سطح نصب شده
- اتصال موتور و قطعات مکانیکی و الکترونیکی
- اتصال کابل‌ها و ایمن‌سازی الکتریکی
- نصب صفحه‌ی کنترل و قطعات جانبی
- انجام آزمایشات اولیه برای بررسی صحت نصب و
مرحله 4- آموزش کاربر و راه‌اندازی:
- آموزش دستورالعمل‌های کاربردی و ایمنی
- راه‌اندازی اولیه دستگاه و آزمایش کارکرد صحیح
- انجام تنظیمات اولیه مانند سرعت و زمان
- ثبت اطلاعات در دفترچه راهنما و ضمانت‌نامه
مراحل تعمیر نیز شامل ، تشخیص خطا، تعویض قطعات و آزمایش مجدد میباشد.
نتیجه گیری
با توجه به توضیحات ارائه شده در مورد میکسر میله‌ای آزمایشگاهی و یا همزن مکانیکی می‌توان نتیجه گرفت که این دستگاه یکی از تجهیزات اساسی و مهم در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و صنعتی به شمار می‌رود که کاربردهای بسیار فراوانی دارد.
ساختار ساده اما مؤثر، عملکرد مخلوط‌سازی مکانیکی و دقت بالا در تنظیم زمان و سرعت، از مهم‌ترین ویژگی‌های این دستگاه میباشند. انواع مختلف آن توانایی رفع نیازهای متفاوت صنعتی و تحقیقاتی را دارند.
نصب و تعمیر صحیح با توجه به دستورالعمل‌های فنی، کارایی و ایمنی بهینه این دستگاه را تضمین می‌کند. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که میکسر میله‌ای آزمایشگاهی یک ابزار ضروری در آزمایشگاه‌هاست که کاربردهای گوناگونی دارد.
مطالعه مقاله زیر نیز به شما توصیه می گردد:
- رولر میکسر آزمایشگاهی ، کاربرد ، ساختار و انواع مختلف آن چیست؟
- مقایسه شیکر، راکر ، میکسر و روتاتور آزمایشگاهی