همزن مکانیکی چیست و چه کاربردی دارد

همزن مکانیکی یکی از پرکاربردترین تجهیزات آزمایشگاهی در صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی، آرایشی و بهداشتی است که برای مخلوط کردن، همگن‌سازی و ایجاد جریان یکنواخت در مایعات با ویسکوزیته‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخلاف همزن‌های مغناطیسی که نیروی چرخش را از طریق میدان مغناطیسی منتقل می‌کنند، در همزن مکانیکی یک موتور الکتریکی مستقیماً شفت و پروانه را به حرکت در می‌آورد. به همین دلیل این دستگاه توانایی مخلوط کردن حجم‌های بیشتر و مواد غلیظ‌تر را دارد.

یکی از دستگاه های  ساده ای که به شکل متداولی در آزمایشگاه ها به کار گرفته می شود مخلوط کن آزمایشگاهی گردابی یا میکسر آزمایشگاهی ( همزن مکانیکی آزمایشگاهی ) است که به منظور مخلوط کردن انواع محلول های مایع استفاده می شود . این دستگاه از یک موتور الکتریکی با محور هدایتی تشکیل شده که نصب آن به صورت عمودی است .

زمانی که موتور به جریان در می آید، نوسان قطعه ی لاستیکی با حرکت دایره ای شروع می شود. سرعت مخلوط کن را به صورتی می توان تنظیم کرد که به شکل پیوسته تحت جریان باشد .

اصول عملکرد همزن مکانیکی

اساس کار همزن مکانیکی بر انتقال انرژی مکانیکی از موتور به پروانه یا پره همزن است. موتور دستگاه با سرعت مشخصی می‌چرخد و این حرکت از طریق شفت به پروانه منتقل می‌شود. چرخش پروانه درون مایع باعث ایجاد جریان، گردابه و اختلاط مواد می‌شود. هرچه ویسکوزیته نمونه بیشتر باشد، به گشتاور (Torque) بالاتری نیاز خواهد بود.

میزان اختلاط به عوامل مختلفی بستگی دارد:

• سرعت چرخش (RPM)
• نوع پروانه
• قطر پروانه
• حجم مایع
• ویسکوزیته نمونه
• شکل ظرف

کاربرد همزن مکانیکی آزمایشگاهی

همزن های مکانیکی ،ماشین هایی هستند که در صنایع تولیدات دارویی ،آرایشی بهداشتی،غذایی ، شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند و موارد استفاده آنها درموارد زیر عنوان شده است:

• افزایش سرعت واکنش ها
• مخلوط کردن مایعات بایکدیگر
• افزایش روند انتقال گرما (گرم کردن یا خنک کردن)
• یکنواخت نگاه داشتن مایعات درحین فرآیندذخیره سازی
• همزن ها به خصوص به منظور مخلوط کردن مایعات استفاده می شوند

همزن مکانیکی رایج‌ترین وسیله برای تهیه انواع محلول هاست. در این وسیله محلول مورد نظر درون بشر یا هر ظرف مناسب دیگر بر روی صفحه نگه دارنده همزن قرار میگیرد. همزن دارای پره‌ای است که در درون محلول قرار گرفته و با چرخش پره، محلول مورد نظر همزده و همگن میشود. یکی از پارامترهای مهم در این دستگاه سرعت چرخش پره است که بعنوان مثال می‌توان به ایجاد پراکندگی مناسب نانو ذرات در محلول‌های مختلف و چسب‌ها (پلیمرها) و دستیابی به خواص مطلوب، همچنین جلوگیری از تجمع پودرها اشاره کرد.

از مخلوط کن آزمایشگاهی به دفعات در آزمایشگاه های زیستی استفاده می شود. در مجموعه های آزمایشگاهی میکروبیولوژی و کشت سلولی ممکن است به منظور مخلوط کردن معرف های یک آزمایش یا ترکیب کردن یک نمونه ی آزمایشی یا یک رقیق کردن از آن ها استفاده شود.

عملکرد های دستگاه

• آزمایشگاه علوم زیستی محلی است که با قاطعیت می توان گفت یک میکسر مکانیکی پیدا می شود .
• معمولا نیاز به انجام عمل معلق سازی سلول ها در آزمایشگاه های میکروبیولوژی و کشت سلول دیده می شود و در این مکان ها استفاده از یک مخلوط کن آزمایشگاهی گردابی ( میکسر آزمایشگاهی )موثر می باشد .
• از میکسر آزمایشگاهی هم چنین می توان به منظور مخلوط کردن معرف های یک آزمایش یا مخلوط کردن یک نمونه ی آزمایشی و یک رقیق کننده نیز استفاده کرد . نیاز به چنین مواردی در یک آزمایشگاه بیوشیمی و شیمی تجزیه اغلب دیده می شود.

پارامترهای مهم در انتخاب همزن مکانیکی

• گشتاور (Torque)

گشتاور نشان‌دهنده توان دستگاه در چرخاندن نمونه‌های غلیظ است. هرچه نمونه غلیظ‌تر باشد، گشتاور بیشتری مورد نیاز خواهد بود.

• محدوده سرعت

برای کاربردهای مختلف به سرعت‌های متفاوت نیاز است:

اختلاط آرام: 50 تا 300 RPM

اختلاط معمولی: 300 تا 1000 RPM

پراکندگی و دیسپرس کردن: بالاتر از 1000 RPM

• حجم نمونه

باید دستگاهی انتخاب شود که ظرفیت آن متناسب با حجم نمونه باشد.

نمونه ظرفیت‌های رایج:

5 لیتر

10 لیتر

20 لیتر

40 لیتر

100 لیتر

• ویسکوزیته

ویسکوزیته مهم‌ترین عامل در انتخاب مدل دستگاه است. یک محلول رقیق مانند آب به توان بسیار کمتری نسبت به یک ژل یا کرم نیاز دارد.

کاربردهای همزن مکانیکی در صنایع غذایی

در آزمایشگاه‌های صنایع غذایی از همزن مکانیکی برای:

تهیه سوسپانسیون نمونه

مخلوط کردن مواد افزودنی

تولید امولسیون‌های آزمایشگاهی

آماده‌سازی نمونه برای آزمون‌های فیزیکوشیمیایی

و تهیه محلول‌های استاندارد استفاده می‌شود.

نمونه‌هایی از محصولات غذایی:

سس مایونز

رب گوجه‌فرنگی

نوشیدنی‌ها

محصولات لبنی

ژله‌ها

کاربردهای همزن مکانیکی در صنایع دارویی

در صنایع دارویی همزن مکانیکی نقش مهمی در فرمولاسیون دارد.

موارد استفاده:

ساخت شربت

تهیه سوسپانسیون‌های دارویی

تولید کرم و پماد

اختلاط مواد اولیه دارویی

آماده‌سازی محلول‌های تحقیقاتی

کاربردهای همزن مکانیکی در صنایع آرایشی و بهداشتی

در تولید محصولات آرایشی همگن بودن محصول اهمیت بالایی دارد.

کاربردها:

کرم‌های پوستی

شامپو

لوسیون

ژل مو

محصولات مراقبت پوست

نگهداری و سرویس دستگاه

برای افزایش عمر دستگاه رعایت موارد زیر ضروری است:

تمیز کردن شفت و پروانه پس از هر استفاده

جلوگیری از اعمال بار بیش از ظرفیت دستگاه

بررسی دوره‌ای اتصالات

جلوگیری از ورود مایعات به موتور

مزایای همزن مکانیکی

توان بالا

قابلیت کار با مواد غلیظ

امکان استفاده از انواع پروانه

کنترل دقیق سرعت

قابلیت کار در حجم‌های زیاد

مناسب برای کاربردهای صنعتی و تحقیقاتی

جمع‌بندی

همزن مکانیکی یکی از تجهیزات کلیدی در آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت و واحدهای تحقیق و توسعه صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی است. این دستگاه با استفاده از موتور قدرتمند و انواع پروانه‌ها امکان اختلاط یکنواخت مایعات رقیق تا مواد بسیار غلیظ را فراهم می‌کند. هنگام انتخاب همزن مکانیکی باید به ظرفیت، گشتاور، محدوده سرعت، نوع پروانه و ویسکوزیته نمونه توجه ویژه داشت تا دستگاه متناسب با نیاز آزمایشگاه انتخاب شود. برای آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت صنایع غذایی که با سوسپانسیون‌ها، امولسیون‌ها و مواد نیمه‌غلیظ سروکار دارند، همزن مکانیکی معمولاً یکی از ضروری‌ترین تجهیزات آماده‌سازی نمونه محسوب می‌شود.

در این راستا شرکت فرنام تشخیص وارد کننده و تامین کننده تجهیزات و ملزومات آزمایشگاهی، ارائه دهنده  انواع میکسرهای مکانیکی با سیستم بدون ذغال در مدل های مختلف از کمپانی های معتبر بین المللی با گارانتی بی قید و شرط در ایران میباشد.