快速組織低溫破碎研磨儀主要用于生物、藥物、化工等領域中熱敏性或韌性樣品的低溫粉碎與均質化處理。其工作原理是在液氮等冷卻介質作用下,使樣品在低溫下脆化,再通過研磨球的沖擊與摩擦作用將其破碎。規范操作是獲得理想樣品、保障設備安全與人員安全的基礎。 一、操作前準備
1、儀器檢查與準備:
確認儀器電源連接穩固,接地良好,整體結構完整,無明顯損傷。
檢查研磨罐、研磨球及其密封蓋有無裂紋、變形或其他損傷。確保所有部件清潔、干燥,尤其應無先前樣品的殘留物。
將潔凈的研磨罐、研磨球及密封蓋放置在便于操作的位置。
準備好足夠量的液氮,并放置在通風良好的安全區域。準備好樣品、合適的取樣工具、預冷的樣品勺、以及用于后續處理的容器。
2、樣品預處理:
根據樣品特性進行必要的預處理。樣品量通常不應超過研磨罐推薦容積的一定比例。
對于某些樣品,可先將其置于冰箱或超低溫冰箱中進行預冷,以節省液氮消耗并提高后續脆化效率。
3、個人防護:
操作人員必須佩戴符合要求的個人防護裝備,包括但不限于:防凍手套、護目鏡或面罩、實驗服。防止液氮飛濺或低溫樣品接觸皮膚與眼睛造成凍傷。建議在通風櫥或通風良好的開闊空間操作。
二、操作步驟
1、裝樣與預冷:
將預處理后的樣品放入潔凈的研磨罐中。加入適量的研磨球。樣品與研磨球的總量不宜超過研磨罐容積的限定比例。
擰緊研磨罐的密封蓋,確保密封可靠。
在通風良好的安全區域,將裝有樣品與研磨球的密閉研磨罐緩慢浸入盛有液氮的杜瓦罐或保溫容器中。浸入時動作應輕緩,以防液氮劇烈沸騰飛濺。保持浸沒狀態一段時間,使研磨罐、研磨球及樣品充分冷卻脆化。預冷時間需依據樣品特性與量進行調整。
、2儀器設置與安裝:
在樣品預冷期間,設置快速組織低溫破碎研磨儀參數。打開儀器電源,在主控面板或觸摸屏上設定研磨程序的運行參數,主要包括:研磨頻率、研磨時間、間歇模式設置。具體參數需根據樣品性質、研磨球材質與數量及預期粒度進行優化設定。
從液氮中取出充分預冷的研磨罐,迅速用潔凈的干布擦干罐體外表面的液氮殘留,以防其干擾后續安裝或造成儀器內部冷凝。
按照儀器說明書指引,將研磨罐正確、牢固地安裝到研磨儀的夾具或適配器上,確保其安裝到位且平衡穩定。
3、運行研磨:
再次確認研磨罐安裝牢固,儀器蓋已關閉,周圍無障礙物,人員處于安全位置。
啟動設定好的研磨程序。儀器將驅動研磨罐高速振蕩,罐內預冷的研磨球在慣性作用下對脆化的樣品進行沖擊、碰撞與摩擦,實現粉碎。
在研磨程序運行期間,操作人員應在一旁觀察儀器運行狀態,注意有無異常噪音或劇烈振動。
4、取樣與清理:
程序運行結束后,等待儀器停止。小心打開儀器蓋,佩戴防凍手套取出研磨罐。此時研磨罐仍處于極低溫狀態,應放置在隔熱墊上。
讓研磨罐在通風處自然回升至接近室溫,或通過安全方式加速升溫,然后方可打開密封蓋。嚴禁在研磨罐仍處于深冷狀態時強行開啟,以免內部殘留壓力或低溫氣體造成危險。
使用合適的工具將研磨后的粉末轉移至準備好的樣品容器中。
及時清潔研磨罐、研磨球及密封蓋,去除所有樣品殘留,干燥后妥善存放,以備下次使用。
三、注意事項
液氮安全:液氮溫度極低,操作時務必全程佩戴防凍手套與護目鏡。避免液氮接觸皮膚或眼睛。處理液氮的場所必須通風良好,防止氧氣被蒸發出的氮氣置換導致窒息風險。存儲液氮的容器不得密封。
密封與壓力:確保研磨罐密封蓋在浸入液氮前和整個研磨過程中均已擰緊。升溫回溫前嚴禁打開處于低溫的研磨罐,以防潛在壓力風險。
樣品特性:充分了解樣品的物理化學性質,特別是其在低溫下的行為、可能的相變、以及是否會產生揮發性或壓力累積。對于未知或危險性樣品,需進行小規模測試并采取額外防護。
儀器保養:定期檢查儀器的緊固件是否松動,運動部件是否需要潤滑。遵循制造商建議進行周期性維護。