SPEX 전처리장비

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극저온동결분쇄기(Freezer Mill)

제목 동결분쇄기(Freezer-Mill) 개요

동결분쇄법 개요 및 소개

 

극저온 동결분쇄법은 상온(room temperature)상태에서 미세분말로 분쇄하기 어려운 시료를

극저온(약 –193℃) 상태에서 분쇄하는 방법입니다.

 

제조사 : Cole-parmer(SPEX SAMPLEPREP)

모 델 : Freezer/Mill series CG-200, CG-400, CG-450, CG-500 and CG-900





동결분쇄법 - 왜 사용하나요?

 

마스크에 사용되는 부직포 또는 플락스틱(완구류 등) 같이 상온에서 연한 조직의 시료들은 일반 분쇄장비들(Ball mill 또는 Cutter mill)을



사용하여 분쇄를 진행할 경우 열을 발생하는 분쇄장비에 의해서 시료가 눌러 붙거나 뭉쳐서 파쇄가 진행되기 어렵기 때문에 원하는



크기의 분말로 만들기 어렵습니다.

 

정밀분석을 진행하기 위해서 고운 가루(Fine powder)로 만들어야 하는 전처리 과정이 필요합니다.

 

이러한 시료 ​전처리가 정밀 분석 시 정확한 결과 값에 영향을 미치기에 측정하고자 하는 시료의 분쇄 및 혼합이 잘 이루어져야 합니다.

 

따라서, 동결분쇄법 (냉동분쇄법)은 상온상태 또는 열을 발생시키는 일반 분쇄장비에서 미세분말로 분쇄하기 어려운 시료를 극저온



상태에서 냉각 후 충격을 주어 분쇄하는 방식입니다.

 

휘발성유기화합물(VOCs)은 인체에 해로운 성분으로 잘 알려져 있는데요, 이러한 휘발성유기화합물을 조사하기 위해서



반드시 미세분말로 분쇄하는 방법이 필요합니다.

 

참고로, 식약처에서는 생리대의 VOCs 조사 대상 성분으로 에틸벤젠, 스티렌, 클로로포름, 트리클로로에틸렌, 메틸렌클로라이드



(디클로로메탄), 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 헥산, 테트라클로로에틸렌으로 10가지를 조사한다고 발표하였습니다.

 






    

동결분쇄기 - 어디서 어떻게 사용하나요?

 



위에서 잠시 설명했던 것처럼 최근에 우리 생활에 밀접하게 사용되고 있는 일반 생활용품이나 먹는 음식물, 그리고 뼈와 같은 시료들을



미세분말로 분쇄하여 그 안에 어떤 성분이 얼마만큼 들어 있는지 정밀분석을 위한 전처리 방식으로 사용됩니다.

 

우리가 잘 알고 있는 국립과학수사연구소 (국과수)나 국내 유명 공인 인증 분석기관들, 또한 국내 유명 제조회사등에서도



이러한 전처리 방식을 도입하여 활발히 사용 중에 있습니다.

 

분쇄가 잘 되어야 시료에 포함된 유해성분이나 미량 성분들을 잘 검출할 수 있게 됩니다.

 






   동결분쇄기의 원리와 응용분야

 

동결분쇄기는 초저온 상태로 만들기 위해 액화질소 (Liquid Nitrogen)을 사용하게 됩니다.

 

극저온 상태의 액화질소를 사용하여 사용이 어렵다고 생각할 수 있지만, 누구나 사용하기 쉽고 편리하게 만들어진것이



Spex sampleprep사의 기술력입니다.

 




 

동결분쇄기 작동원리

 

동결분쇄기 안 챔버(Chamber)에 시료와 Steel impactor(충격소자)를 담은 바이알(Vial)을 넣으면, 액화질소가 담겨있는 수조(Bath)에



담기게 됩니다.  Chamber에는 자기장 유도코일이 감겨져 있는데, 전원 공급이 되면 자기장으로 변화되어 바이알(Vial) 양 끝의 캡은

 

계속해서 극을 바꾸며 바이알 내부의 Steel impactor(충격소자)는  바이알 내부를 좌우로 빠르게 움직이며 함께 있던 냉각되어 딱딱해진



시료를  분쇄하게 됩니다.(시료 특성에 따라 시간과 사이클을 조절)









응용 분야(Application)

  •  DNA/RNA 추출 (뼈, 머리카락, 동식물 조직 등)
  • RoHS/WEEE 지원 (유해물질 분석)
  • 의학재료(생체재료) 중 열에 민감한 시
  • 휘발성 화합물
  • 고분자물질 (일반적인 Mill 장비로 분쇄하기 힘든 연성시료들을 극저온으로 동결시켜 분쇄)
  • 해양생물 및 환경시료 (환경 분석 시 수분, 열 등의 영향으로 분쇄하기 어려운 시료에 대해 극저온으로 동결시켜 분쇄)
  • Ceramic, Food, Glass, 석면 등에 이르기 까지 다양한 Application의 적용이 가능

 



 

동결분쇄기의 종류와 용도

 

동결분쇄기는 시료의 양 및 수량에 따라 선택하는 모델이 다릅니다.



아래 보시는 4가지 제품은 다음과 같습니다. (그림을 클릭하시면 상세 페이지로 이동합니다.)









​CG-200 모델 : 부피가 작거나 5g이하의 소량시료에 적합합니다.













​CG-400 모델 : 부피가 큰 시료나 질량이 큰 시료에 사용합니다.













CG-500 모델 : CG-400모델에 동일한 크기의 바이알을 사용하며 Dual chamber로 구동이 되며 또한

Pre-cool chamber가 두 개 더 장착이 되어있어 더 많은 시료를 처리가기에 적합한 모델입니다.











CG-900 모델 : 가장 큰 용량의 동결분쇄기 모델이며 1kg 이상의 시료를 한 번에 처리하기에

가장 적합한 모델입니다.(주로 식품이나 농작물 파쇄에 적합합니다.)
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