4.2.3. Дисковые мельницы

В лабораторной практике широкое распространение получили дисковые мельницы. Эти мельницы работают по принципу раскалывания и растирания материала между острыми рифлями дисков.

На горизонтально расположенном валу закреплен подвижный вал, на торцевой стороне которого имеются выступы – рифли. Подвижный диск находится в корпусе мельницы. К внутренней стороне корпуса аппарата соосно подвижному диску прикреплен неподвижный диск, имеющий в середине отверстие. Внутренняя торцевая поверхность неподвижного диска также содержит рифли. Вал с подвижным диском вращается от специального привода.

Подлежащий измельчению материал поступает через приемную воронку в отверстие в неподвижном диске в пространство между дисками, захватывается рифлями вращающегося диска и под действием центробежной силы перемещается от центра к периферии. По мере передвижения к периферии материал измельчается рифлями. Крупноту помола можно регулировать, изменяя расстояние между торцами дисков

Измельченный материал выбрасывается в кольцевое пространство в корпусе мельницы между дисками и внутренней поверхностью корпуса и выводится из мельницы через окно, расположенное в нижней части корпуса.

4.2.4. Фрезерные измельчители

Рабочим органом фрезерного измельчителя является фреза, выполненная в виде ролика со специальной насечкой с наружной стороны. Острые выступы насечки фрезы при ее вращении скалывают частицы измельчаемого материала, который прижимают к фрезе.

Материал, подлежащий измельчению, загружается в воронку и поступает в канал, в котором может перемещаться плунжер. Перемещаясь вдоль канала, плунжер прижимает измельчаемый материал к вращающейся фрезе. Острые выступы фрезы измельчают частицы материала и сбрасывают их к выходному отверстию. Частицы, прилипшие к фрезе, снимаются с ее поверхности металлической щеткой и также выбрасываются через выпускное отверстие.

4.2.5. Комбинированные мельницы

Принцип работы комбинированных мельниц (дробилок) заключается в воздействии на измельчаемый материал ножа, вращающегося с относительно большой скоростью вокруг вертикальной оси. Нож расположен в пластмассовом корпусе. В результате действия ножа и реакции стенок корпуса происходит измельчение материала. По этому принципу работает широко распространенная бытовая кофемолка, а также одна из конструкций лабораторной зерновой мельницы.

4.2.6. Измельчители в жидкой среде

В лабораторной практике зачастую применяют измельчающие устройства, позволяющие получать высокодисперсную суспензию измельчаемого материала в жидкой среде.

Измельчение происходит в вертикальном сосуде, имеющем форму расходящегося вверху усеченного конуса. Внутри сосуда расположен вертикальный вал, вращающийся с частотой 4000…8000 об/мин. Указанный вал непосредственно соединен с электродвигателем. В нижней части он снабжен специальным уплотнительным устройством для предотвращения вытекания жидкости из сосуда. На валу закреплены два ножа – режущий и перемешивающий. Сосуд сверху закрыт крышкой.

4.2.7. Выбор типа измельчительных устройств

При выборе типа измельчительного устройства необходимо учитывать свойства и особенности измельчаемого материала, а также назначение анализа. При анализе веществ, которые могут претерпевать изменения под влиянием интенсивных механических и тепловых воздействий, необходимо применять такие измельчители, которые не вызывают сильного разогрева всей массы материала.

Необходимо иметь в виду, что при неправильном выборе измельчительного устройства может происходить весьма интенсивное изменение белковой фракции и других лабильных компонентов, причем влияние теплового фактора в сочетании с механическим воздействием (внутренним трением) является специфичным для белковых веществ с точки зрения скорости и направления развития нежелательных процессов. Эксперименты показывают, что происходит изменение фракционного состава белковых веществ, уреазы и соина при измельчении соевого лепестка в роликовой мельнице. При этом обнаружено значительное снижение водорастворимых и, соответственно, увеличение щелочерастворимых фракций белков даже при сравнительно кратковременном измельчении. При более продолжительном измельчении могут полностью инактивироваться уреаза и соин.

Таким образом для измельчения масличных семян и продуктов их переработки в целях определения состава белковых веществ и других лабильных соединений необходимо применять измельчительные устройства, обеспечивающие тонкое измельчение при очень кратковременных воздействиях на материал. К числу таких измельчительных устройств следует отнести фарфоровые, металлические и агатовые ступки, а также комбинированные мельницы, которые позволяют получить нужную степень измельчения материала в течение 30…40 с при навеске материала 10…20 г.

Для предварительного измельчения кусковых материалов целесообразно применять дисковые мельницы, отличающиеся большой производительностью. Они пригодны для измельчения хрупких материалов с частицами крупного размера.

Роликовые мельницы можно применять для измельчения масличного сырья для определения в них содержания жира.

Фрезерные мельницы, наряду с комбинированными, пригодны для измельчения материалов, состоящих из компонентов разной структуры (пластичных, твердых, волокнистых).

Измельчители в жидкой среде применяют во многих случаях аналитической практики, в том числе при определении активности ферментов в семенах, содержания в них белков и др.