Kryogenes Mahlen erklärt:Weiche Materialien mit flüssigem Stickstoff in feine Partikel verwandeln

Das kryogene Mahlen ist ein Verfahren, das in verschiedenen Fertigungsindustrien und in der Biologie eingesetzt wird. Diese Methode, auch Gefriermahlen oder Gefriermahlen genannt, wird zur Verarbeitung weicher oder flexibler Substanzen verwendet, indem die Temperatur des Materials gesenkt und das Material anschließend in kleinere Partikel zerkleinert wird. Mit diesem Verfahren können Stoffe, die zum Mahlen bei Raumtemperatur zu weich oder flexibel sind, für die Verarbeitung gehärtet werden.

Bei diesem Verfahren werden flüssiger Stickstoff, flüssiges Argon oder flüssiges Kohlendioxid genutzt, um die niedrigen Temperaturen zu erreichen, die zum Aushärten der verarbeiteten Stoffe erforderlich sind. Diese unterkühlten Flüssigkeiten, die im Fall von flüssigem Stickstoff Temperaturen von minus 324,4 Grad Fahrenheit (etwa minus 198 Grad Celsius) erreichen, sind in der Lage, die meisten Materialien bei Kontakt einzufrieren. In einer kontrollierten Umgebung kann die Temperatur des bearbeiteten Materials reguliert werden, sodass selbst die weichsten Materialien mit kryogenen Mahlgeräten verarbeitet werden können.

Die für die kryogene Verarbeitung und das Mahlen verwendete Ausrüstung muss den extremen Temperaturen des Prozesses standhalten. Aus diesem Grund verwenden typische kryogene Mahlgeräte die Konstruktion mit nur einem beweglichen Teil, wodurch das Risiko eines Geräteausfalls verringert wird. Bei dieser Art von Ausrüstung wird ein Magnet verwendet, um die Mahlkörper im Fläschchen zu bewegen.

Auch das Kryomahlen fällt unter den Begriff des kryogenen Mahlens, obwohl sich der Prozess und die verwendete Ausrüstung geringfügig unterscheiden. Bei dieser Form des kryogenen Mahlens werden die Materialien mit einer Aufschlämmung aus flüssigem Argon oder flüssigem Stickstoff gekühlt, um die für den Prozess erforderlichen kryogenen Temperaturen zu erreichen. Für den Mahlprozess werden jedoch herkömmliche mechanische Mahlgeräte verwendet und nicht die Konstruktion mit nur einem beweglichen Teil typischer kryogener Mahlgeräte.

Das kryogene Mahlverfahren wird regelmäßig in verschiedenen Fertigungsindustrien eingesetzt. Mit dieser Methode zur Verarbeitung von Thermoplasten und ähnlichen Stoffen können Hersteller aus diesen Materialien feine Pulver oder Partikel herstellen. Diese Aufgabe wäre mit herkömmlichen Schleifgeräten nicht möglich, da die weichen und flexiblen Materialien die Schleifgeräte schnell verstopfen würden, wenn das Material weiter erweicht und an der Mühle haften würde.

Die Fähigkeit der in diesem Verfahren verwendeten unterkühlten Flüssigkeiten, weiche Materialien zu härten, macht das kryogene Mahlen zu einer idealen Wahl für Biologen, die Gewebeproben von Pflanzen und Tieren untersuchen möchten. Mithilfe des kryogenen Mahlverfahrens und der niedrigen Temperaturen, die im Mittelpunkt des Verfahrens stehen, können Biologen sogar Nukleinsäuren aus Gewebeproben extrahieren. Für dieses Verfahren sind während des gesamten Extraktionsprozesses Temperaturen von minus 80 Grad Fahrenheit (ca. 26,6 Grad Celsius) erforderlich. Diese Temperatur liegt deutlich im Bereich der normalen Betriebstemperatur der kryogenen Mahlanlage.

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