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技術文章
選擇實驗室均質乳化機是一個需要綜合考慮的過程。它不像生產線采購那樣規模宏大,但對精度、適用性和研發成功率至關重要。
以下為您梳理出一個清晰、系統的選擇步驟和考量要點:
第一步:明確您的核心應用需求(這是選擇的基礎)
物料性質:
粘度范圍: 是低粘度的水劑、乳液,還是高粘度的膏霜、凝膠?不同機型對粘度的處理能力差異巨大。
成分特性: 是否含有磨蝕性顆粒(如二氧化鈦、氧化鋅)?是否有腐蝕性(酸、堿)?是否對剪切敏感(如蛋白質、高分子聚合物)?
固含量: 物料中固體顆粒的比例是多少?
溫度敏感性: 物料是否容易升溫變性?是否需要全程控溫?
目標工藝與效果:
主要目的: 是乳化、均質、粉碎、分散還是混合?
最終粒徑要求: 您希望達到的顆粒度或液滴大小(微米級還是納米級)?這直接決定了您需要的剪切力度和可能是否需要高精度的乳化頭。
處理量(批次容量): 您每次實驗處理的量是多少?從50ml到5L,不同的機器有不同的最佳工作范圍。
第二步:了解關鍵的技術參數與機型
實驗室設備的核心在于其剪切乳化頭。
均質器類型(核心選擇):
轉子-定子均質機: 這是最常見和主流的實驗室均質乳化機。
工作原理: 高速旋轉的轉子與精密切配的定子之間形成強烈的剪切、撕裂和空穴作用,將物料粉碎、均質、乳化。
優點: 剪切力強,適用性廣,從低粘度到中高粘度物料都能處理。乳化頭種類豐富,可針對不同物料更換。
選擇要點: 關注轉速(通常0-30000 rpm可調)、功率、以及乳化頭的形式和材質(見下文)。
高壓均質機:
工作原理: 通過高壓泵將物料壓入一個精密的均質閥,在極高的壓力下產生剪切、空穴和撞擊作用,從而獲得更細小、更均勻的粒徑(可達納米級)。
優點: 均質效果更好,粒徑分布更窄。適合制備納米乳液、脂質體、細胞破碎等對粒徑要求極高的場景。
缺點: 設備成本高,處理高粘度物料較困難,清洗和換料相對繁瑣。
超聲波均質機:
工作原理: 利用超聲波探頭產生的高頻振動,在液體中形成空化效應,從而破碎顆粒。
優點: 適合處理小批量、低粘度的樣品,尤其在細胞破碎、納米材料分散方面有優勢。
缺點: 探頭易損耗,處理高粘度或含有顆粒的物料時可能效果不佳,且容易升溫。