Die Schwingmühle MM 400 ist ein wahres Multitalent, das für die Trocken-, Nass- und Kryogenvermahlung kleiner Probenmengen bis 2 x 20 ml entwickelt wurde. Sie mischt und homogenisiert Pulver und Suspensionen mit einer Frequenz von 30 Hz innerhalb von Sekunden - unschlagbar schnell und einfach zu bedienen.
Das kompakte Tischgerät eignet sich sowohl für klassische Homogenisierungsprozesse als auch für den biologischen Zellaufschluss zur DNA/RNA- und Proteinextraktion. Durch eine mögliche Mahldauer von bis zu 99 Stunden ist die MM 400 besonders für den Einsatz in der Forschung geeignet, zum Beispiel in der Mechanochemie.
Im Hinblick auf Leistung und Flexibilität dieser Mühle gibt es keine vergleichbare Technologie im Markt.
Informieren Sie sich auch über die Schwingmühlen MM 500 nano und MM 500 vario, die mit einer Frequenz von 35 Hz nach demselben Funktionsprinzip arbeiten, jedoch deutlich mehr Leistung zur Verfügung stellen. Für Anwendungen, die das Kühlen oder Heizen von Proben erfordern, ist die Schwingmühle MM 500 control die geeignete Wahl. Jede RETSCH Schwingmühle hat einen spezifischen Applikationsfokus.
"Wir verwenden die MM 400 zum Homogenisieren von Muskel-, Haut-, Leber- und ganzen Wirbellosenproben vor der Analyse stabiler Isotope und Fettsäuren. Sie ist schnell und homogenisiert die Proben durchweg gründlich. Das Gerät wurde intensiv genutzt, ohne dass es zu mechanischen Problemen kam. "
Bruno Rosenberg
Fisheries and Oceans Canada
"Bestens geeignet für die homogene Pulverisierung von gefrorenen Gewebeproben."
Kristen Cooke
University of Sydney
"Perfekt für die Vorbereitung von Boden- und Pflanzenmaterial für die Isotopenanalyse. "
David Mitchem
Virginia Tech
"Das weltweit effektivste Gerät in der Medizintechnik."
Muhammad Naveed
First Global Link
"Ich freue mich, die MM 400 in meinem Labor einzusetzen. Sie kann als Standard in der Probenvorbereitung für die RFA bezeichnet werden."
Gye Ryoung Lee
Gachon University
"Wie immer eine hervorragende Mühle, einfach zu bedienen und benutzerfreundlich. Schnelle Zerkleinerung auf die gewünschte Partikelgröße."
Hanna Kaliada
Vivex Biologics, Inc.
"Dies ist die beste Kugelmühle, die ich je benutzt habe. Sehr einfache Bedienung und Handhabung."
Xinle Li
Clark Atlanta University
"Ich habe dieses Gerät in IISER Kalkutta, Indien, benutzt. Es ist sehr effizient, praktisch und komfortabel. Es lohnt sich, die MM 400 zu kaufen. "
Surojit Bhunia
Northwestern University
Reproduzierbarkeit spielt in der Prozesskette von der Probenahme bis zur Analyse eine wichtige Rolle. Laborgeräte, die kalibriert werden können, garantieren dauerhaft reproduzierbare Ergebnisse mit minimaler Standardabweichung. Dies ist besonders nützlich, wenn die Ergebnisse verschiedener Standorte verglichen werden. Die MM 400 ist die erste kalibrierbare Labormühle, bei Auslieferung sind Zeit und Frequenz bereits kalibriert. RETSCH bietet einen regelmäßigen Kalibrierservice an, um reproduzierbare Mahlprozesse zu gewährleisten. Diese Funktionalität ist besonders geeignet für
Reproduzierbarkeit ist ein grundlegendes Prinzip der wissenschaftlichen Forschung und unerlässlich, um die Glaubwürdigkeit und Zuverlässigkeit wissenschaftlicher Ergebnisse zu garantieren. Die Reproduzierbarkeit innerhalb einer mechanochemischen Reaktion in der Schwingmühle MM 400 wurde untersucht, mit dem Ergebnis, dass eine hervorragende Reproduzierbarkeit bei mehreren Wiederholungen, für beide Mahlstellen und auch zwischen verschiedenen Geräten gewährleistet ist. [1]
Geringfügige Änderungen der Frequenz von 30 Hz auf 29 Hz bzw. 28 Hz beeinflussen die Ausbeute der Reaktion. Es ist wichtig, dass die Schwingmühle einen eingestellten Wert, z.B. 30 Hz, konstant hält und nicht davon abweicht. Diese Voraussetzung erfüllt die MM 400, die mit einem Kalibrierzertifikat geliefert wird.
Die mechanochemische Reaktion γ-Al2O3 + ZnO -> ZnAl2O4 wurde 30 Minuten lang in 25-ml-Mahlbechern mit 2 x 15 mm Mahlkugeln, 1 g Edukten, bei 28 Hz, 29 Hz und 30 Hz fünf Mal durchgeführt. Der Vergleich zwischen linker und rechter Mahlstelle zeigt eine hohe Reproduzierbarkeit, ebenso der Vergleich zwischen den 5 Versuchen.
XRD-Muster nach der mechanochemischen Reaktion γ-Al2O3 + ZnO -> ZnAl2O4: Links: Vermahlung bei 28 Hz, 29 Hz und 30 Hz, Ergebnisse nach der fünften Reaktion. Mitte: Vergleich linke und rechte Mahlstation, 5. Reaktion bei je 28 Hz. Rechts: Reaktion 1 bis 5 bei 30 Hz, rechte Mahlstelle. Ergebnisse präsentiert durch die Arbeitsgruppe von Claudia Weidenthaler. [9]
Die Versuche wurden mit einer anderen MM 400 Schwingmühle wiederholt, um die Ergebnisse zwischen den beiden Mühlen zu vergleichen. Auch hier wurde die hervorragende Reproduzierbarkeit für die 5 Reaktionen bei 30 Hz sowohl für die linke als auch für die rechte Mahlstation bestätigt.
In einer anderen MM 400 sind die Reproduzierbarkeit und die Ergebnisse (Gewichtsprozent der Edukte und des Produkts) nahezu identisch. Ergebnisse präsentiert durch die Arbeitsgruppe von Claudia Weidenthaler. [1]
Schwingmühlen werden häufig für die Homogenisierung biologischer Proben eingesetzt. Das sogenannte Bead Beating mit kleinen Glaskügelchen ist eine etablierte Methode für den Zellaufschluss von Hefen, Mikroalgen oder Bakterien. Die Probe erwärmt sich dabei nur moderat, was sich durch Vorkühlen auf ein Minimum reduzieren lässt.
Die Mühle ermöglicht den effizienten Zellaufschluss von max. 240 ml Zellsuspension zur DNA/RNA- und Proteinextraktion. Sie erlaubt zudem, intakte Bakterien vom Gewebe zu isolieren, um Infektionen korrekt zu diagnostizieren. Mittels Adapter können dafür acht 30 ml Flaschen oder zehn 5 ml Gefäße eingesetzt werden.
Für die MM 400 stehen Adapter für Einweggefäße mit folgenden Kapazitäten zur Verfügung:
20 x 0.2 ml / 20 x 1.5 or 2 ml / 10 x 5 ml / 8 x 30 ml / 8 x 50 ml
Für die Pulverisierung von 25 bis 30 g Pflanzenmaterial, wie zum Beispiel Cannabisblüten, sind konische Zentrifugenröhrchen bestens geeignet. Auch bis zu 8 Gewebeproben, wie frische Leber in Pufferlösung, lassen sich in solchen 50 ml Tubes mit Kugeln aus Stahl oder Zirkonoxid homogenisieren. Um die mechanische Belastung für die Gefäße möglichst gering zu halten, ist eine Reduktion der Frequenz und ein höherer Füllgrad, z. B. mit Pufferlösung und Probenmaterial, ratsam.
Schwingmühle MM 400 - Aufschluss von Hefezellen*
*Das Video zeigt das Vorgängermodell mit identischem Funktionsprinzip.
Schwingmühle MM 400 - Homogenisierung von Cannabis*
Mit dem Kryokit bietet RETSCH eine kostengünstige Lösung für die Durchführung von Kryogenvermahlungen in der Schwingmühle MM 400 an. Das Set besteht aus zwei Isolierbehältern, zwei Mahlbecherzangen und einer Schutzbrille.
Die zu versprödende Probe wird zusammen mit der Mahlkugel in den Mahlbecher aus rostfreiem Stahl gefüllt, dann wird der Becher fest verschraubt. Die Versprödung erfolgt indirekt während der Vorkühlung der Mahlbecher im Flüssigstickstoffbad. Nach ca. 2 Minuten ist die Probe für eine kryogene Vermahlung ausreichend durchgekühlt.
Soll der Kontakt mit flüssigem Stickstoff vermieden werden, sind die Modelle CryoMill oder MM 500 control eine gute Wahl. In beiden Mühlen können auch Mahlbecher aus anderen Materialien als Stahl für die Kryogenvermahlung verwendet werden.
Schwingmühle MM 400 - Kryogenvermahlung*
Die Mechanochemie ermöglicht schnelle Reaktionen von Stoffen in einer lösungsmittelfreien Umgebung. Dabei erfordern einige chemische Reaktionen die Reibungskräfte einer Planeten-Kugelmühle, während andere Reaktionstypen einen Energieeintrag durch Prall benötigen - hier kommt die Schwingmühle MM 400 ins Spiel.
Für Anwendungen in der Forschung stehen oft nur kleine Probenmengen zur Verfügung, dafür sind Mahlbecher von bis zu 50 ml, wie sie für die MM 400 erhältlich sind, vorteilhaft. Die Möglichkeit, mehrstündige Prozesszeiten zu programmieren, ist aufgrund der oftmals langen Reaktionszeiten ebenfalls ein wichtiger Aspekt.
In der Mechanochemie bieten Schwingmühlen einen einzigartigen Vorteil gegenüber Planeten-Kugelmühlen: Die Verwendung von transparenten Bechern in Verbindung mit der typischen horizontalen Bewegung der Becher erlaubt den Einsatz der in-situ-RAMAN-Spektroskopie. Diese ermöglicht die Beobachtung des Reaktionsprozesses über die Zeit, um z. B. den Prozesszeitpunkt mit der maximalen Ausbeute zu bestimmen und so lange Prozesszeiten zu vermeiden.
Die MM 400 bietet viele Vorteile für mechanochemische Anwendungen:
Zeitlicher Verlauf der Knoevenagelreaktion zwischen Vanillin und Barbitursäure unter mechanochemischen Bedingungen; Einsatz von 2x10mm Zirkonoxid Mahlkugeln im 19 ml PMMA Mahlbecher bei 30 Hz. Verlauf der Reaktion über 30 Minuten, Fortschritt erkennbar durch Farbänderung. Mit freundlicher Genehmigung von Dr. Sven Grätz, Ruhr-University Bochum, Faculty of Chemistry and Biochemistry, AG Prof. Borchardt.
In-situ Raman-Spektroskopie ist eine leistungsstarke analytische Technik, die es ermöglicht, Materialien in ihrer natürlichen oder Prozessumgebung zu überwachen und zu analysieren. Diese Methode nutzt die Raman-Streuung, ein Phänomen, bei dem Licht mit molekularen Schwingungen interagiert, was zu Verschiebungen in der Wellenlänge des gestreuten Lichts führt. Diese Verschiebungen bieten einen einzigartigen spektralen Fingerabdruck des analysierten Materials und liefern Einblicke in seine chemische Zusammensetzung oder molekulare Struktur.
Der "in-situ"-Aspekt bezieht sich auf die Fähigkeit, diese Eigenschaften direkt während eines laufenden Prozesses zu beobachten und zu messen. Dies kann die Beobachtung von Veränderungen im Rahmen chemischer Reaktionen umfassen, auch in der sogenannten Mechanochemie. Mechanochemie beinhaltet den Einsatz von Prall-, Scher- oder Reibungsvorgängen, um chemische Veränderungen in Feststoffen zu induzieren. Dieser Ansatz wird zunehmend beliebter, da er die Notwendigkeit von Lösungsmitteln umgeht und potenziell einen umweltfreundlicheren und energieeffizienteren Weg für die chemische Synthese bietet. Die Raman-Spektroskopie liefert wertvolle Einblicke in den Reaktionsmechanismus, Phasenumwandlungen, Reaktionskinetik oder die Optimierung von Reaktionsbedingungen.
Die MM 400 ist „Raman-ready“ und ermöglicht eine einfache Entfernung der Bodenplatteneinlage. Die Bodenplatte hat Öffnungen für die Raman-Sonde, um konsistent am Boden der Mahlbecher zu messen, indem die Raman-Sonde unter die Mühle und somit unter die Mahlbecher platziert wird, wo die Partikelinteraktion am intensivsten ist, was genaue Daten gewährleistet. Die Retsch PMMA-Mahlbecher ermöglichen mit ihrer Transparenz und chemischen Beständigkeit die spektralen Daten ohne Kontamination. Die planaren Außenformen der Becher verbessern die Daten weiter. Diese Designanpassungen optimieren den experimentellen Arbeitsablauf. Somit kann die in-situ Raman-Spektroskopie mit größerer Leichtigkeit und Präzision durchgeführt werden, was neue Möglichkeiten für eine tiefgehende Materialanalyse eröffnet.
Das Nennvolumen der Mahlbecher mit Schraubverschluss reicht von 1,5 ml bis 50 ml. Als Werkstoffe stehen gehärteter Stahl, rostfreier Stahl, Achat, Wolframkarbid, Zirkonoxid und PTFE zur Verfügung, sodass eine kontaminationsfreie Probenvorbereitung gewährleistet ist.
Transparente Mahlbecher aus PMMA werden für die in-situ RAMAN Spektroskopie benötigt, ermöglichen aber auch Anwendungen für photochemische Reaktionen. Zudem sind sie gegen unterschiedlichste Chemikalien beständig. Die Mahlbecher können auch im Vorgängermodell der MM 400 eingesetzt werden; umgekehrt passen ältere Mahlbechermodelle auch in das aktuelle MM 400 Modell.
In der MM 400 können Adapter für 0,5 / 1,5 / 2 / 5 ml Einweggefäße eingesetzt werden. Für größere Probenmengen, z. B. für die Proteinextraktion, sind Adapter für 50 ml konische Zentrifugenröhrchen oder 30 ml Weithalsflaschen erhältlich.
Für die MM 400 steht ein Adapter zur Verfügung, der vier 5 ml Stahlmahlbecher aufnehmen kann. Somit ist die gleichzeitige Vermahlung von maximal 8 Proben möglich. Dieser hohe Durchsatz ist u. a. für mechanochemische Anwendungen von Vorteil.
1,5 oder 2 ml
Safe-lock
Reaktionsgefäße
2 x 10 Gefäße max.
5 ml
Safe-lock
Reaktionsgefäße
2 x 5 Gefäße max.
30 ml
Weithalsflaschen
(Einweg)
2 x 4 Flaschen max.
50 ml
Konische Zentrifugen-
röhrchen (Einweg)
2 x 4 Röhrchen max.
Um optimale Mahlergebnisse zu erzielen, sollte die Bechergröße an die Probenmenge angepasst werden. Die Mahlkugeln sind idealerweise 3-mal so groß wie das größte Probenstück. Gemäß dieser Faustregel ist die Anzahl der Mahlkugeln für jede Kugelgröße und jedes Bechervolumen in der folgenden Tabelle angegeben. Um beispielsweise 20 ml einer aus 8 mm großen Partikeln bestehenden Probe zu pulverisieren, werden ein 50 ml Behälter und Mahlkugeln mit einer Größe von 25 mm oder mehr empfohlen. Nach der Tabelle wird eine Mahlkugel benötigt. 20 ml von maximal 5 mm Partikelgröße dagegen könnten auch mit vier 15 mm Mahlkugeln gut homogenisiert werden.
| Mahlbecher Nennvolumen |
Probenmenge | Max. Aufgabegröße | Empfohlene Kugelfüllungen (in Stück) | ||||||
| Ø 5 mm | Ø 7 mm | Ø 10 mm | Ø 12 mm | Ø 15 mm | Ø 20 mm | Ø 25 mm | |||
| 1.5 ml | 0.2 - 0.5 ml | 1 mm | 1 - 2 | - | - | - | - | - | - |
| 5 ml | 0.5 - 2 ml | 2 mm | - | 1 - 2 | - | - | - | - | - |
| 10 ml | 2 – 4 ml | 4 mm | - | 5 - 7 | 1 - 2 | 1 - 2 | - | - | - |
| 25 ml | 4 – 10 ml | 6 mm | - | - | 5 - 6 | 2 - 4 | 1 - 2 | - | - |
| 35 ml | 6 – 15 ml | 6 mm | - | - | 6 - 9 | 4 - 6 | 2 - 3 | 1 | - |
| 50 ml | 8 – 20 ml | 8 mm | - | - | 12 - 14 | 6 - 8 | 3 - 4 | 1 | 1 |
Die Tabelle zeigt die empfohlenen Kugelfüllungen (in Stück) von unterschiedlichen Kugelgrößen bezogen auf das Mahlbechervolumen, die Probenmenge und die maximale Aufgabegröße.
Schwingmühlen von RETSCH sind wahre Alleskönner. Sie homogenisieren z. B. Abfall, Böden, Drogen, Elektronikschrott, Erze, Getreide, Gewebe, Glas, Haare, Holz, Keramik, Klärschlamm, Knochen, Kohle, Koks, Kunststoffe, Legierungen, Mineralien, Papier, Pflanzenteile, Stroh, Tabak, Tabletten, Textilien, Tiernahrung, Wolle, chemische Produkte, Ölsaaten, u.v.m.
30 ml Probe
50 ml Mahlbecher rostfreier Stahl
1 x 25 mm Mahlkugel rostfreier Stahl
2 min bei 30 Hz
30 ml Zellsuspension
8 x 50 ml konische Zentrifugalröhrchen (Adapter)
mit je 25 ml Glas-Beads; 0,5-0,75 mm
30 s bei 30 Hz
15 ml Probe
50 ml Mahlbecher rostfreier Stahl
1 x 25 mm Mahlkugel rostfreier Stahl
Vorversprödung in LN2 für 3 min
4 x 2 min bei 30 Hz mit Zwischenkühlung
20 ml Probe
50 ml Mahlbecher rostfreier Stahl
1 x 25 mm Mahlkugel rostfreier Stahl
1 min bei 30 Hz
5 ml Probe
10 ml Mahlbecher Zirkonoxid
2 x 12 mm Mahlkugeln Zirkonoxid
3 min bei 30 Hz
20 ml Probe
50 ml Mahlbecher rostfreier Stahl
1 x 25 mm Mahlkugeln rostfreier Stahl
Vorversprödung in LN2 für 3 min
4 x 2 min bei 30 Hz mit Zwischenkühlung
3 g Probe
50 ml Mahlbecher rostfreier Stahl
1 x 25 mm Mahlkugeln rostfreier Stahl
Vorversprödung in LN2 für 2 min
90 s bei 30 Hz
10 ml Probe
25 ml Mahlbecher Zirkonoxid
2 x 15 mm Mahlkugeln Zirkonoxid
2 min bei 30 Hz
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Unsere Geräte sind in Wissenschaft und Forschung als Referenz für eine breite Palette von Anwendungsbereichen anerkannt. Dies spiegelt sich in den zahlreichen Nennungen in wissenschaftlichen Veröffentlichungen wider. Sie können die unten aufgeführten Artikel gerne herunterladen und teilen.
| Anwendungsbereiche | Zerkleinern, Mischen, Homogenisieren, Zellaufschluss, Kryogenvermahlung, Mechanochemie |
| Anwendungsbereich | Agrarwissenschaften, Baustoffe, Biologie, Chemie / Kunststoffe, Geologie / Metallurgie, Glas / Keramik, Lebensmittel, Maschinenbau / Elektrotechnik, Medizin / Pharma, Umwelt / Recycling |
| Aufgabegut | hart, mittelhart, weich, spröde, elastisch, faserig |
| Zerkleinerungsprinzip | Prall, Reibung |
| Aufgabekorngröße* | <= 8 mm |
| Endfeinheit* | ~ 5 µm |
| Charge/Aufgabemenge* | max. 2 x 20 ml |
| Anzahl der Mahlstellen | 2 |
| Schwingfrequenz | 3 - 30 Hz (180 - 1800 min-1) |
| Typische Mahldauer | 30 s - 2 min |
| Maximale Mahldauer | 99 h |
| Trockenvermahlung | Ja |
| Nassvermahlung | Ja |
| Kryogenvermahlung | Ja |
| Zellaufschluss mit Reaktionsgefäßen | ja, bis zu 20 x 2.0 ml |
| Spannvorrichtung mit Selbstzentrierung | Ja |
| Mahlbechertyp | Mahlbecher mit verschraubbarem Deckel |
| Material der Mahlwerkzeuge | gehärteter Stahl, rostfreier Stahl, Wolframcarbid, Achat, Zirkonoxid, PTFE, PMMA |
| Mahlbechergrößen | 1.5 ml / 5 ml / 10 ml / 25 ml / 35 ml / 50ml |
| Einstellung Mahldauer | digital, 10 s - 8 h |
| Speicherbare SOPs (Standard Operating Procedures) | 12 |
| Speicherbare Zyklusprogramme | 6 |
| Elektrische Anschlusswerte | 100-240 V, 50/60 Hz |
| Netzanschluss | 1-Phasen |
| Schutzart | IP 30 |
| Leistungsaufnahme | 165W |
| B x H x T geschlossen | 385 x 350 x 470 mm |
| Gewicht, netto | ~ 27,5 kg |
| Normen / Standards | CE |
Die Mahlbehälter der MM 400 führen in horizontaler Lage kreisbogenförmige Schwingungen aus. Durch die Trägheit der Kugeln schlagen diese mit hoher Energie auf das an den abgerundeten Stirnflächen befindliche Probengut auf, wodurch dieses zerkleinert wird. Aufgrund der Becherbewegung und des Bewegungsablaufes der Kugeln findet gleichzeitig eine intensive Mischung statt. Durch Verwendung mehrerer kleiner Kugeln kann der Grad der Mischung noch erhöht werden. Bei der Verwendung von vielen kleinen Kugeln (z. B. Glasperlen) können z. B. auch biologische Zellen aufgeschlossen werden. Dabei sorgt die große reibende Schlagwirkung zwischen den Kugeln für effektive Zellaufschlüsse.
[1] Reaktionsschema und Durchführung der Experimente: Prof. Dr. Claudia Weidenthaler, Research Group Leader Heterogeneous Catalysis Powder Diffraction and Surface Spectroscopy, Max-Planck Institut für Kohleforschung, Mülheim an der Ruhr.
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