IKA LR 1000 control System, Laborreaktor, Vakuum, 1000 ml, 0025001991

Scale-up und thermodynamische Prozesskontrolle

In der anspruchsvollen chemischen Synthese, der pharmazeutischen Formulierungsentwicklung und der kosmetischen Polymerverarbeitung ist die exakte Reproduzierbarkeit thermodynamischer und rheologischer Parameter zwingend erforderlich. Das IKA LR 1000 control System ist eine hochintegrierte, modulare Reaktor-Plattform, die das strömungsmechanische und thermische Verhalten großindustrieller Produktionsanlagen im 1000-Milliliter-Maßstab physikalisch simuliert. Das System besteht aus einer prozessorgesteuerten Basisstation mit integrierter Heizung, einem hochvakuumtauglichen Borosilikatglas-Reaktor und hochpräziser Sensorik. Die direkte thermische Kopplung der Heizplatte mit dem Reaktorboden ermöglicht einen massiven Energieeintrag, der das Medium auf exakt definierte Prozesstemperaturen von bis zu 120 °C erhitzt. Dies erlaubt die Durchführung komplexer endothermer Reaktionen oder das Aufschmelzen hochmolekularer Harze unter streng kontrollierten Laborbedingungen.

Rheologie und wandnahe Durchmischungskinetik

Die Verarbeitung von nicht-newtonschen, strukturviskosen Fluiden erfordert eine spezialisierte mechanische Energieeinbringung. Das System ist werkseitig mit dem IKA LR 1000.10 Ankerrührer ausgestattet. Dieses aus Edelstahl AISI 316L gefertigte Rührorgan induziert gewaltige radiale und tangentiale Scherspannungen in das Medium. Die integrierten PEEK-Abstreifer schleifen dabei kontinuierlich an der Innenwand des Reaktorgefäßes. Diese Kinematik zerstört die stark isolierende thermische Grenzschicht (Hotspots) an der beheizten Glaswand mechanisch und maximiert den konvektiven Wärmeübergangskoeffizienten in Matrizes mit einer dynamischen Viskosität von bis zu 100.000 mPa·s. Um den produktschonenden Austrag dieser zähen Gele und Pasten zu garantieren, verfügt der im Set enthaltene Reaktorbehälter (LR 1000.3) über ein totraumfreies Bodenablassventil am tiefsten Punkt der Geometrie.

Metrologische Messwerterfassung und pH-Integration

Der essenzielle Unterschied zur “basic”-Variante liegt in der metrologischen Überlegenheit der “control”-Infrastruktur. Die Basisstation verfügt über ein mehrsprachiges TFT-Display, das nicht nur die Rotationskinetik (10 bis 150 U/min) und die Heizleistung regelt, sondern auch als zentraler Hub für die chemische Sensorik fungiert. Das System ermöglicht den direkten Anschluss von pH-Elektroden zur In-situ-Überwachung von Säure-Base-Reaktionen. Die Temperatur im Kern des Mediums wird simultan durch den mitgelieferten PT 100.30 Fühler erfasst. Ein integrierter Wiege-Algorithmus misst zudem kontinuierlich die Drehmoment-Trendänderung des Rührorgans, was eine hochpräzise, indirekte Echtzeitanalyse von Viskositätsanstiegen (beispielsweise während Polymerisationsprozessen) ermöglicht.

Vakuumarchitektur und digitale Systemintegration

Die Kontrolle der Reaktoratmosphäre ist für die blasenfreie Entgasung von Emulsionen oder für feuchtigkeitssensible Reaktionen unerlässlich. Das System ist auf den hermetisch abgedichteten Vakuumbetrieb ausgelegt. Normschliff-Ports (NS 14 und NS 29) im Deckel ermöglichen das gasdichte Einbringen der Sensoren und den Anschluss von Vakuumpumpen oder Inertgas-Leitungen. Für zertifizierte Labore (GLP/GMP) bietet das “control”-System eine lückenlose digitale Rückverfolgbarkeit. Über die integrierten USB- und RS-232-Schnittstellen lässt sich der gesamte Reaktor manipulationssicher an einen PC anbinden. Mit der Software IKA labworldsoft können komplexe Temperatur- und Drehzahlrampen programmiert und alle metrologischen Messdaten (Temperatur, pH-Wert, Drehmoment) zeitstempelgenau für offizielle QM-Audits archiviert werden.

Technische Details

• Maximales Arbeitsvolumen: 1000 ml
• Max. Arbeitstemperatur des Produkts: 120 °C
• Viskositätsgrenze: 100.000 mPa·s
• Drehzahlbereich: 10 – 150 U/min
• Drehmoment-Trendmessung: Integriert zur rheologischen Überwachung
• Temperaturmessung: Integriert (inklusive PT 100.30 Fühler)
• pH-Messung: Anschluss für externe pH-Elektrode vorhanden (BNC)
• Vakuumtauglichkeit: System ist für evakuierten Betrieb zugelassen
• Produktaustrag: Über bodenintegriertes Ablassventil (LR 1000.3)
• Display: Hochauflösendes TFT-Display zur Prozessvisualisierung
• Material (medienberührend): Borosilikatglas 3.3, Edelstahl 1.4404, PEEK, PTFE, FFPM
• Schnittstellen: USB, RS 232 (kompatibel mit IKA labworldsoft)
• Zulässige Umgebungstemperatur: 5 – 40 °C
• Schutzart (nach DIN EN 60529): IP 21

Lieferumfang

• 1 x IKA LR 1000 control Basisstation
• 1 x IKA LR 1000.3 Laborreaktorbehälter (mit Bodenablassventil)
• 1 x IKA LR 1000.10 Ankerrührer (mit PEEK-Abstreifern)
• 1 x IKA PT 100.30 Temperaturmessfühler
• 1 x Sensorkabel (für pH und Temperatur)
• 1 x USB-Kabel zur Datendokumentation
• 1 x Ausführliche Betriebsanleitung

Individueller Bedarf & Zubehör

Das LR 1000 control System wird als funktionsfähiges Komplettpaket geliefert. Für den Ausbau zu einer vollautomatisierten Synthese-Einheit empfehlen wir jedoch verfahrenstechnische Ergänzungen: Um Säure-Base-Titrationen aufzuzeichnen, ist eine separate pH-Elektrode mit BNC-Anschluss erforderlich. Für die blasenfreie Dispersion unter Hochvakuum benötigen Sie zudem die Schaftaufnahme LR 1000.41 in Kombination mit einem T 25 digital LR Antrieb. Wenden Sie sich für die komplexe softwareseitige Einbindung (IKA labworldsoft) und die strömungsmechanische Konfiguration Ihres individuellen Reaktors jederzeit an unseren Beschaffungsservice.