Mühlen

HERZOG bietet ein breites Spektrum an Mühlen - Von manuellen Maschinen bis hin zu vollautomatischen Laborautomationen.

schließen

HSM 50: Manuelle Mühle

Aufgabekorngröße: < 10 mm
Aufgabevolumen: 50 ccm, 10 ccm
Manuelle Probenvorbereitung und Reinigung

HSM 100/ HSM 250: Manuelle Mühle

Aufgabekorngröße: < 10 mm
Aufgabevolumen: 100 ccm, 250 ccm, 10 ccm, 50 ccm
Manuelle Probenvorbereitung und Reinigung

HP-M 100P: Semiautomatische Mühle

Aufgabekorngröße: < 10 mm
Aufgabevolumen:
100 ccm
Manuelle Probenaufgabe, automatische Ausgabe und Reinigung

HP-M 5000: Automatische Mühle

Aufgabekorngröße: <5 mm
Aufgabevolumen: 5000 ccm
Vollautomatische Probenvorbereitung

Kompetenz von HERZOG

Der Mahlprozess ist ein zeit- und kostensparendes Probenvorbereitungsverfahren, das bei der Analyse von vielen anorganischen und organischen Materialien zum Einsatz kommt. HERZOG bietet für diese Art der Probenvorbereitung eine weitreichende Produktpalette, welche von manuellen Maschinen bis hin zu vollautomatischen Laborautomationen reicht. Der Vorteil bei diesem Verfahren ist die Verwendung von pulverförmigen Proben, die nicht nur die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung ermöglicht, sondern auch den Einsatz von röntgendiffraktometrischen Methoden (z.B. Zement, Salze) für einige Applikationen erlaubt, um den Mineralbestand zu ermitteln.

DetailsZurück

Der Mahlprozess

Vor dem Verpressen muss das Material fein vermahlen werden, um eine ausreichende Homogenität zu garantieren. HERZOG bietet eine Vielzahl von Scheibenschwingmühlen in unterschiedlicher Größe und Ausstattung für die Vermahlungen von Probenmaterial. Auch Materialien mit einer hohen Härte (z.B. Siliziumkarbid) können auf eine Korngröße vermahlen werden, die ausreichend fein genug ist, um eine qualitativ hochwertige Analyse zu gewährleisten. Die erreichbare Feinheit ist neben den gewählten Programmparametern auch abhängig von folgenden Faktoren: Material, Eingabemenge, Verwendete Mahlhilfsmittel, Korngröße bei der Eingabe.

Für die Analyse mittels RFA muss das Probenmaterial häufig auf eine Korngröße < 75 µm vermahlen werden. Um eine ausreichende Abriebfestigkeit zu garantieren, müssen die Mahlgefäße aus verschleißfesten Materialien gefertigt sein. Dies gilt besonders, wenn die Probe sehr harte Mineralphasen enthält und abrasive Eigenschaften hat (z.B. Klinker, Siliziumkarbide, etc.).
Bei der Vermahlung kommt es also unabdinglich zum Abrieb bei den verwendeten Mahlsteinen und des Mahlgefäßes. Applikationsabhängig sollte ein entsprechendes Mahlgefäß gewählt werden, das die entsprechende Härte und eine chemische Zusammensetzung besitzt, die keine Elemente enthält, die von analytischem Interesse sind. Um den Eintrag von analysenrelevanten Elementen zu vermeiden stehen unterschiedliche Mahlgefäße zur Verfügung.

Konfiguration der Mahlgefäße

Für  das Vermahlen mit manuellen Mühlen stehen generell vier Mahlgefäßvolumen (10, 50, 100 und 250 cm³) zur Verfügung. Bei automatischen Mühlen kommen ausschließlich 100-cm³-Mahlgefäße zum Einsatz. Werden kleinere Mahlgefäße in größeren Aufnahmen verwendet, können sogenannte Zwischenringe und Distanzstücke als Adapter verwendet werden. Die benötigten Komponenten sind in Abbildung 1 für die Mühlentypen HSM 250 H/HSM 250 P und HSM 100 H/HSM 100 P zusammengestellt. Die maximale Geschwindigkeit für diese Mühlentypen beträgt 1470 U/min.
Als Mahlwerkzeuge kommen unterschiedliche Kombinationen aus Ringen und Steinen zum Einsatz. In den Mahlgefäßen mit einem Volumen von 10 und 50 cm³ wird ausschließlich ein Stein verwendet, um das Probenmaterial zu zerkleinern. In den 100-cm³-Mahlgefäßen wird eine Kombination aus Ring und Stein verwendet. Um auch in dem 250-cm³-Mahlgefäß eine ausreichende Pulverisierung zu garantieren, kommen zwei Ringe und ein Stein zum Einsatz. Achatmahlgefäße sind mit einem Volumen von 100 cm³ verfügbar. Achatmahlgefäße können jedoch aufgrund ihres spröden Charakters nur mit einer Mahlgeschwindigkeit von maximal 750 U/min. verwendet werden.

Mühlentypen

Für die Probenvorbereitung bietet HERZOG unterschiedliche Mühlen an, die optional mit verschiedenen Erweiterungen ausgestattet werden können, um dem Anspruch der Probenvorbereitung und Komplexität der Automation gerecht zu werden.
Folgende Mühlentypen können unterschieden werden: manuelle Mühlen (HSM 50, HSM 100 H, HSM 100 P,  HSM 100 A, HSM 250 H, HSM 250 P), automatische Mühlen (HP-M, HP-MS, HP-MA).

Ein Sonderfall ist die HP-MP, in der die Vorzüge einer Mühle und Presse in einer Maschine kombiniert wurden. Dies ist besonders vorteilhaft in Laboren, in denen nur beschränkt Platz zur Verfügung steht. Manuelle Mühlen sind dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlgefäß manuell befüllt, entleert und gesäubert wird. Als halbautomatische Mühle erlaubt die HP-M 100 P nach einer manuellen Befüllung einen automatischen Materialaustrag und die Reinigung des Mahlgefäßes mit Druckluft. Bei automatischen Mühlen geschieht dies vollständig, , ohne dass Eingreifen des Bedieners notwendig wird. Optional können automatische Mühlen mit Zusatzfunktionen ausgestattet werden, welche die Reproduzierbarkeit der Probenvorbereitung erhöhen und Kontaminationen zwischen den Proben unterbinden. Bei den automatischen Mühlen kann zwischen folgenden Optionen ausgewählt werden:    Löffeldosierung (definiert Eingabemenge und ermöglichte  Blindprobe)Pillendosierung (genaues Dosieren von Mahlhilfstabletten) Sandreinigung (Verwendung von Quarzsanden bzw. anderen abrasiven Stoffen) Nassreinigung (unter Verwendung von Wasser und Zusätzen).

Automatische Mühlen mit Eingabemagazinen erlauben zudem die Möglichkeit einer Batchverarbeitung. Hierbei können mehrere Probenbecher, die zu einer Proben-charge gehören, vermahlen werden, ohne dass zwischen jedem Probenlauf eine Reinigung erfolgt. Dies minimiert nicht nur die Aufbereitungszeit, sondern hilft auch, mögliche Materialverluste zu reduzieren.


Übersicht aller Mühlentypen mit deren möglichen Konfigurationen und Zusatzoptionen

Mahlhilfsmittel

Mahlhilfen haben eine mannigfaltige Funktion bei der Zerkleinerung von Probenmaterial. Besonders bei Proben mit Bestandteilen, die unterschiedliche Mahleigenschaften aufweisen, werden Mahlhilfen eingesetzt. Die Menge der eingesetzten Mahlhilfe ist applikationsabhängig und bewegt sich meist zwischen 2 % und 10 % der Probenmenge. Zu hohe Anteile an Mahlhilfe führen zur Abschwächung der Intensitäten und erhöhen die Detektionsgrenzen der Analyse. Da gerade verpresste Proben zur Analyse von Spurenelementen verwendet werden, spielen Verdünnungseffekte in der Probenvorbereitung eine entscheidende Rolle. Beim Verpressen können die Mahlhilfstabletten genutzt werden, um einen stabilen Pressling zu erhalten. Die Verwendung von wachshaltigen Mahlhilfstabletten bietet zusätzlich den Vorteil, dass die Feuchtigkeitsaufnahme reduziert wird.

schließen