یک قوطی آسیاب گلوله ای از سنگ آگات با طهارت بالا برای آلیاژ مکانیکی مواد نمونه

یک محفظه آسیاب گلوله‌ای عقیق با خلوص بالا آزمایشگاهی، یک ظرف آسیاب تخصصی است که در آسیاب‌های گلوله‌ای برای کاهش اندازه، اختلاط، همگن‌سازی و آلیاژسازی مکانیکی مواد نمونه استفاده می‌شود. ویژگی تعیین‌کننده آن این است که از عقیق طبیعی با خلوص بالا، یک نوع کریپتوکریستالی کوارتز (SiO₂) ساخته شده است. این امر آن را به انتخابی استثنایی برای کاربردهایی تبدیل می‌کند که در آن آلودگی ناشی از خود ظرف آسیاب باید کاملاً به حداقل برسد.

1. ترکیب و خواص مواد

• ماده پایه: عقیق طبیعی، نوعی سیلیس (SiO₂). «خلوص بالا» نشان می‌دهد که عقیق انتخاب و پردازش شده است تا سطوح بسیار پایینی از ناخالصی‌های فلزی ردیابی (به عنوان مثال، Fe، Al، Ca، Mg، K، Na) داشته باشد.

• ساختار: کریپتوکریستالی، به این معنی که کریستال‌های آن آنقدر ریز هستند که فقط تحت بزرگنمایی بالا قابل مشاهده هستند. این امر به عقیق سختی و دوام مشهور خود را می‌دهد.

• ویژگی‌های کلیدی:

  • سختی استثنایی: سختی Mohs 6.5 - 7. این امر آن را سخت‌تر از اکثر آلاینده‌های رایج و بسیاری از مواد نمونه می‌کند و اطمینان می‌دهد که ظرف بسیار کند فرسوده می‌شود و حداقل زباله را ایجاد می‌کند.

  • مقاومت در برابر سایش بالا: دلیل اصلی استفاده از آن. در برابر ضربه و سایش مداوم گلوله‌های آسیاب بسیار بهتر از شیشه یا چینی مقاومت می‌کند.

  • خنثی بودن شیمیایی: بسیار مقاوم در برابر اسیدها (به جز اسید هیدروفلوئوریک) و حلال‌های آلی. با اکثر نمونه‌ها واکنش نشان نمی‌دهد یا واکنش‌ها را کاتالیز نمی‌کند.

  • آلودگی کم: مزیت اصلی. خلوص و سختی بالای آن تضمین می‌کند که نمونه توسط یون‌های فلزی یا سایر عناصر از دیواره‌های ظرف آلوده نمی‌شود، که برای تکنیک‌های تحلیلی حساس بسیار مهم است.

  • سطح صیقلی: داخل آن معمولاً بسیار صیقلی است تا به یک سطح آینه‌ای برسد. این امر سطح تماس برای چسبندگی مواد را به حداقل می‌رساند، تمیز کردن را آسان‌تر می‌کند و خطر آلودگی متقابل را بیشتر کاهش می‌دهد.

2. طراحی و ساخت

• شکل: معمولاً استوانه‌ای، با یک پایه داخلی کمی منحنی برای تسهیل حرکت آسیاب و اختلاط نمونه و گلوله‌ها.

• سیستم درب: دارای یک مکانیسم آب‌بندی ایمن و هوا‌بند است، که اغلب دارای یک حلقه O سیلیکونی یا لاستیکی است. این امر برای جلوگیری از از دست رفتن نمونه، به ویژه هنگام آسیاب کردن پودرهای خشک و ریز یا در زیر یک اتمسفر بی‌اثر، بسیار مهم است.

• ظرفیت: در طیف وسیعی از اندازه‌ها موجود است، معمولاً از 50 میلی‌لیتر تا 500 میلی‌لیتر یا بیشتر، برای جای دادن حجم‌های مختلف نمونه و انواع آسیاب (به عنوان مثال، آسیاب‌های گلوله‌ای سیاره‌ای، آسیاب‌های غلتکی).

• لوازم جانبی: همراه با گلوله‌های آسیاب عقیق با قطرهای مختلف استفاده می‌شود. استفاده از یک ظرف و گلوله‌هایی از همان جنس برای جلوگیری از آلودگی ناشی از سایش دیفرانسیل ضروری است.

3. کاربردهای اصلی

ظروف عقیق انتخاب برتر برای کاربردهایی هستند که در آن خلوص نمونه از اهمیت بالایی برخوردار است:

• آماده‌سازی نمونه برای تجزیه و تحلیل عناصر ردیابی: برای تکنیک‌هایی مانند ICP-MS (طیف‌سنجی جرمی پلاسما جفت‌شده القایی)، ICP-OES (طیف‌سنجی انتشار نوری) و AAS (طیف‌سنجی جذب اتمی) ضروری است، جایی که حتی سطوح قسمت در میلیارد (ppb) آلودگی می‌تواند نتایج را منحرف کند.

• زمین‌شناسی و کانی‌شناسی: آسیاب کردن نمونه‌های زمین‌شناسی (سنگ‌ها، مواد معدنی، خاک‌ها) برای پراش اشعه ایکس (XRD) یا فلورسانس اشعه ایکس (XRF) بدون افزودن عناصر خارجی که می‌توانند در امضای ژئوشیمیایی طبیعی نمونه تداخل ایجاد کنند.

• سرامیک و علم مواد: پردازش پودرهای سرامیکی با خلوص بالا (به عنوان مثال، آلومینا، زیرکونیا) که در آن معرفی آلودگی سیلیس از یک ظرف شیشه‌ای غیرقابل قبول است.

• تحقیقات دارویی و بیوشیمیایی: آسیاب کردن مواد دارویی فعال (API) یا سایر ترکیبات حساس که در آن باید از آلودگی فلز کاتالیزوری اجتناب شود.

• مواد الکترونیکی: پردازش مواد برای نیمه‌رساناها یا باتری‌ها که در آن آلودگی یونی می‌تواند عملکرد را به شدت کاهش دهد.

4. مزایا در مقابل سایر مواد ظرف

5. محدودیت‌ها و ملاحظات جابجایی

• هزینه: این مهم‌ترین نقطه ضعف است. ظروف عقیق با خلوص بالا به دلیل هزینه مواد اولیه و ماشین‌کاری دقیق مورد نیاز، از گران‌ترین ظروف آسیاب هستند.

• شکنندگی: مانند همه سرامیک‌ها، عقیق شکننده است و در برابر ضربه‌های شدید (به عنوان مثال، افتادن، برخورد به یک سطح سخت) مستعد خرد شدن یا ترک خوردن است.

• شوک حرارتی: نسبت به تغییرات سریع دما حساس است. گرم کردن یا خنک کردن خیلی سریع می‌تواند باعث شکستگی شود.

• حساسیت به اسید: توسط اسید هیدروفلوئوریک (HF) و اسید فسفریک غلیظ داغ مورد حمله و حل می‌شود.

• تمیز کردن: باید با دقت تمیز شود تا از آلودگی متقابل جلوگیری شود. روش‌های توصیه شده شامل آسیاب کردن با یک ساینده ملایم (به عنوان مثال، ماسه کوارتز ریز) یا استفاده از حمام اولتراسونیک با مواد شوینده رقیق، و به دنبال آن آبکشی کامل با آب دیونیزه و اتانول است.

• بارگیری: ظرف و محتویات آن نباید بیش از حد بارگیری شوند. یک قانون کلی این است که حجم کل نمونه، گلوله‌ها و هر مایع نباید از ⅓ تا ½ ظرفیت ظرف تجاوز کند تا امکان حرکت و ضربه موثر فراهم شود.

ارسال به کره جنوبی

ارسال به اندونزی