مختبر الخالط الضغط العالي

تم تصميم المجانسات ذات الضغط العالي، خاصة تلك المستخدمة في المختبرات، لمعالجة كميات صغيرة من العينات لتطبيقات مختلفة مثل تحطيم الخلايا أو تشتيت الجزيئات أو استحلاب السوائل. تعمل هذه الأجهزة عن طريق دفع العينة عبر فجوة ضيقة تحت ضغط عالٍ، مما يؤدي إلى قوى قص وتأثير شديدة تعمل على تفتيت المادة إلى مكونات أصغر أو توزيعها بشكل أكثر تجانسًا.

فيما يلي شرح تفصيلي لكيفية عملها عادةً:

1. إعداد عينة:

   • يتم إعداد العينة وفقًا لمتطلبات التطبيق المحددة. قد يشمل ذلك التخفيف أو الخلط مع مواد أخرى أو خطوات المعالجة المسبقة.

2. نظام الضخ:

   • يتم ضخ العينة في الخالط باستخدام مضخة الإزاحة الإيجابية (مثل المكبس أو مضخة الحجاب الحاجز) التي يمكنها التعامل مع الضغوط العالية.
   • تقوم المضخة بتسليم العينة بمعدل تدفق متحكم فيه لضمان المعالجة المتسقة.

3. توليد الضغط:

   • يتم توليد الضغط إما عن طريق المضخة نفسها أو عن طريق آلية منفصلة، ​​اعتمادًا على تصميم المجانسة.
   • يتم تحقيق الضغوط العالية، التي تتراوح غالبًا من 5000 إلى 60000 رطل لكل بوصة مربعة، لإنشاء القوة اللازمة للتجانس.

4. غرفة التجانس:

   • تمر العينة عبر غرفة التجانس حيث تتعرض لظروف الضغط العالي.
   • داخل الحجرة، تتدفق العينة من خلال نظام صمام أو فتحة صغيرة تخلق فجوة ضيقة.
   • عندما يتم دفع العينة عبر هذه الفجوة، فإنها تتعرض لقص واضطراب كبيرين، مما يتسبب في اصطدام الجزيئات وتفككها.

5. قوى القص والتأثير:

   • وتؤدي السرعة والضغط العاليان إلى اصطدام الجزيئات ببعضها البعض وبجدران الغرفة، مما يؤدي إلى تفتتها.
   • يعتمد تقليل الحجم والتشتت على الضغط المطبق، ولزوجة العينة، وخصائص الجسيمات التي تتم معالجتها.

6. جمع العينات:

   • بعد المرور عبر غرفة التجانس، يتم جمع العينة المعالجة في حاوية.
   • اعتمادًا على التطبيق، قد تكون العينة جاهزة لمزيد من التحليل أو خطوات معالجة إضافية.

7. الضوابط والرصد:

   • غالبًا ما تأتي المجانسات المختبرية الحديثة مزودة بأنظمة تحكم متطورة تسمح بضبط دقيق للمعلمات مثل الضغط ودرجة الحرارة ومعدل التدفق.
   • تساعد المستشعرات وأدوات المراقبة على ضمان الحصول على نتائج متسقة وقابلة للتكرار.

8. التنظيف والصيانة:

   • يعد التنظيف والصيانة المناسبان أمرًا ضروريًا لمنع التلوث والحفاظ على أداء جهاز الخالط.
   • قد تحتاج المكونات التي تتلامس مع العينة إلى التنظيف أو الاستبدال بشكل دوري.

تعتبر المجانسات المختبرية عالية الضغط أدوات متعددة الاستخدامات تستخدم في مجموعة واسعة من الصناعات، بما في ذلك الأدوية والتكنولوجيا الحيوية وعلوم الأغذية وأبحاث المواد وغيرها. وهي مفيدة بشكل خاص عند الحاجة إلى التحكم الدقيق في توزيع حجم الجسيمات وتجانسها.