Qu’est-ce qu’un homogénéisateur ?
Un homogénéisateur est un instrument utilisé pour disperser et briser des substances dans des liquides afin de les homogénéiser.
Dans un sens plus large, il s’agit également d’agiter des poudres à l’aide d’une hélice ou d’un instrument similaire. Les méthodes de broyage des particules peuvent être classées en trois catégories : le broyage ou type haute pression, le broyage à haute fréquence ou type ultrasonique et le hachage ou type agité.
Les appareils à haute pression sont souvent utilisés dans les usine. Ils permettent en effet d’homogénéiser sous pression de grandes quantités d’échantillons à la fois.
Les appareils à ultrasons sont de taille compacte et conviennent à l’homogénéisation de petites quantités d’échantillons. Ils étaient donc principalement utilisés dans les expériences scientifiques mais ils sont récemment devenus plus grands et sont également utilisés dans le secteur manufacturier.
Les homogénéisateurs à agitation pulvérisent les échantillons à grande vitesse, de sorte que même les matériaux durs peuvent être homogénéisés en peu de temps.
Les homogénéisateurs sont utilisés dans divers domaines, notamment dans l’industrie, la recherche et la médecine.
Utilisations des homogénéisateurs
Les homogénéisateurs sont utilisés pour broyer, disperser et mélanger de fines particules et pour émulsionner de l’eau et de l’huile.
- Production alimentaire
Les homogénéisateurs sont utilisés dans la fabrication de produits laitiers tels que la crème, le lait et le beurre, de boissons telles que le café et les jus de fruits, de ketchup, de sauces, d’assaisonnements et de nombreux autres produits alimentaires. - Domaines de recherche
Ils sont utilisés pour l’extraction de protéines, d’ADN, d’ARN, d’anticorps, d’organites, de virus, etc. à partir de cellules et de tissus.
Ils sont également utilisés pour la dispersion de matériaux magnétiques, la recherche de nouveaux matériaux, etc. - Médecine
Ils sont utilisés dans la fabrication de produits pharmaceutiques, tels que les capsules molles, les pommades et les crèmes.
Ils sont également utilisés dans la fabrication de colorants et de cosmétiques, ainsi que pour l’homogénéisation des boues.
Principe des homogénéisateurs
Homogénéisateurs à pression
Les homogénéisateurs à pression appliquent une pression pour produire un produit finement homogénéisé. Plus précisément, le fluide est mis sous pression par une pompe et passe à travers une homovalve, où l’homogénéisation est réalisée par la collision des particules entre elles et avec des anneaux d’impact, par le jet d’une fine fente et par la force de cisaillement due à la différence de pression. Par rapport à d’autres méthodes, ce système peut traiter un plus grand volume et produire des particules plus fines. La chaleur de friction est générée pendant l’utilisation, de sorte que le cylindre extérieur doit être refroidi à l’aide d’eau glacée ou d’une méthode similaire.
Les mortiers de pierre, les mortiers et les pilons peuvent également être considérés comme un type d’homogénéisateur à haute pression.
Homogénéisateurs à ultrasons
L’homogénéisation est obtenue en appliquant des ondes ultrasoniques au liquide. Lorsque des vibrations à haute fréquence sont appliquées au liquide, la cavitation génère des bulles microscopiques, et les ondes de choc générées par l’éclatement de ces bulles brisent les particules fines et les cellules. La forme finale des particules est relativement proche d’une forme sphérique, car les particules s’entrechoquent plutôt que d’être physiquement impactées. C’est pourquoi il est utilisé dans le processus final de dispersion et dans le prétraitement de la distribution de la taille des particules. Il se caractérise également par sa grande capacité d’émulsification mais son débit est faible.
Type d’agitateur
Une lame extérieure métallique fixe et une lame intérieure rotative sont mises en rotation par un générateur, qui génère un flux de liquide qui pénètre à l’intérieur du générateur par la force centrifuge. Ce flux est libéré radialement dans la fenêtre de la lame extérieure. Dans ce processus, le broyage a lieu lorsque les particules entrent en contact avec les lames intérieure et extérieure. De plus, les ondes ultrasoniques générées par la rotation à grande vitesse des lames intérieures rendent les particules plus fines et plus homogènes.