Ang pagkuha ng maaasahang resulta sa laboratoryo ay nakadepende talaga sa pare-parehong distribusyon ng mga partikulo sa buong sample, na nangyayari kapag tama ang paghalo nito. Kapag pinupulverisar ng mga siyentipiko ang mga bagay gamit ang tradisyonal na mortar at pestle na gawa sa porcelana, nakakaramdam sila kung gaano manipis o magaspang ang mga partikulo. Ang personal na paraang ito ang nagbibigay ng malaking pagkakaiba sa mga bagay na maaaring matunaw o magbago kapag nailantad sa sobrang init, kaya marami pa ring mananaliksik ang mas gusto ang pamamaraang ito kahit may mga bagong kagamitan na. Isinulat ng mga taga-ACS Sustainable Chemistry noong 2022 ang tungkol dito, kung saan binanggit nila na minsan ay pinaiinit ng mga mekanikal na grinder ang sample imbes na simple lang itong durumin.
Ang makinis at hindi porous na kalikasan ng porcelana ay tumutulong upang pigilan ang kontaminasyon sa pagitan ng iba't ibang sample, na lubhang mahalaga sa mga laboratoryo na kailangang sumunod sa mga pamantayan ng ISO 17025. Ang pinakintab na porcelana ay hindi nakikipag-ugnayang kemikal sa mga asido o base habang pinoproseso, na isang bagay na hindi kayang ipagmalaki ng agate at stainless steel. Dahil sa matibay nitong pagganap, karamihan sa mga pharmaceutical laboratoryo ay nagtutungo sa porcelana sa paggawa ng mga API na pulbos. Ilan sa mga kamakailang pagsusuri sa mga materyales ay sumusuporta nito, na nagpapakita kung bakit higit sa apat sa bawat limang laboratoryo sa industriya ang lumipat na sa kagamitang porcelana.
Kapag hinaharap ang mga sensitibong bagay tulad ng mga patak ng halaman o mga kristal na may tubig, mas mainam ang manu-manong pagpupulver dahil ito ay mas epektibo sa pagpapanatili ng integridad ng sample. Ang problema sa mga mekanikal na gilingan ay ang pagkakaroon ng init dulot ng alitan. Ayon sa mga pag-aaral, ang init na ito ay madalas lumalampas sa 40 degree Celsius sa mga dalawang ikatlo ng mga sitwasyon, at ang ganitong temperatura ay nagbabago sa kimikal na komposisyon ng sample. Iba ang porcelana dahil hindi ito magandang conductor ng init, kaya hindi gaanong tumataas ang temperatura habang ginagawa ang proseso. Noong 2023, isinagawa ng mga mananaliksik ang mga pagsusuri upang ihambing ang mga pamamaraan at natuklasan nila na sa paghahanda ng mga sample para sa X-ray na pagsusuri, ang manu-manong paggiling ay nagbigay ng resulta na mga 22 porsiyento mas malinis. Mahalaga ito lalo na sa mga nasa larangan ng pananaliksik sa heolohiya kung saan napakahalaga ng kalidad ng sample.
Ang porcelana na katulad ng ginagamit sa laboratoryo ay binubuo ng kaolin (40–50%), feldspar (25–35%), at quartz (20–30%). Kapag pinainit sa 1,300–1,400°C, ang halo na ito ay tumitigas at bumubuo ng isang masigla, katulad ng salamin na istruktura na may kakulangan sa porosity na hindi lalagpas sa 0.5%. Ayon sa 2023 Material Analysis Report, ang halos sero na porosity nito ay humahadlang sa pagsipsip ng sample, panatili ang kalinisan nito habang dinidilig.
Dahil sa Mohs hardness na 7–8, ang porcelana ay mas lumalaban sa pagkausok kaysa sa borosilicate glass (5.5) o acrylic (2–3). Ang alumina-silicate matrix nito ay kemikal na inert sa buong saklaw ng pH 1–14 at lumalaban sa mga organic solvent, kaya mainam ito para mapanatili ang integridad ng sample sa mga aplikasyon tulad ng chromatography at spectroscopy.
Ang mababang thermal expansion coefficient ng porcelana (4.5 × 10⁻⁶/°C) ay nagpapabawas sa panganib ng pagkabasag habang may eksotermikong reaksyon. Dahil ito ay kayang makatiis ng temperatura hanggang 1,000°C, mas mataas ang kahusayan nito kumpara sa mga polymer na kasangkapan na bumabaluktot kapag lumampas sa 80°C. Ang katatagan na ito ay nakatutulong sa mga susunod na proseso tulad ng calcination o ashing nang hindi nababigo ang kasangkapan.
Ang mga mortar at pestle na gawa sa porcelana ay gumagana sa pamamagitan ng pagsasama ng pababang presyon at paghahalo nang paikalik-lik para durugin ang mga materyales. Kapag pinipilit nang pababa ang pestle, nababali ang mga kristal na istruktura sa loob ng materyal na dinudurog. Nang magkagayon, ang paggalaw ng pestle pakanan at pakaliwa sa ibabaw ay pinuputol ang mga nasirang piraso sa mas maliit pang bahagi. Ayon sa pananaliksik na nailathala sa Journal of Materials Processing noong nakaraang taon, ang pagsasamang ito ay lumilikha ng humigit-kumulang 40 porsiyentong mas mahusay na pare-pareho kumpara sa simpleng pagpindot pababa o paggiling pahiga lamang. Ang nagpapabisa sa porcelana ay ang magaspang nitong panloob na ibabaw na mayroong maliliit na abrasibong bahagi. Nakatutulong ito sa pagdurog ng mga materyales na may rating na 6 o mas mababa sa iskala ng Mohs nang hindi idinaragdag ang anumang partikulo ng metal sa halo, na isang mahalagang aspeto kapag kailangan ang kadalisayan sa ilang aplikasyon.
| Materyales | Karaniwang Sukat ng Particle (µm) | Panganib sa Kontaminasyon | Threshold ng Thermal Stability |
|---|---|---|---|
| Mga porselana | 15-20 | Mababa | 450°C |
| Agate | 10-15 | Wala | 300°C |
| Stainless steel | 25-50 | Mataas (Fe, Cr ions) | 800°C |
Bagaman nakakamit ng agate ang mas manipis na pulbos, ang porcelana ay nagbibigay ng balanseng pagganap at tibay—na nagde-deliver ng 85% ng kahusayan ng agate na may 50% mas mataas na paglaban sa mga bitak dulot ng impact. Para sa mga sample na sensitibo sa init, ang porcelana ay limitado lamang sa pagtaas ng temperatura ng hindi hihigit sa 12°C habang dinudurog, na nag-iwas sa mga karaniwang problema sa thermal na dulot ng mga metalikong sistema.
Ang mga bihasang teknisyano ay nakakamit ang ±5% na pagkakapare-pareho ng laki ng partikulo kumpara sa ±18% sa mga baguhan. Kasama sa optimal na teknik:
Ang hindi tamang paglilinis ang dahilan ng 72% ng mga insidente ng kontaminasyon sa mga laboratoryo. Upang mapanatili ang kalinisan:
Ayon sa ASTM C242-22, binabawasan ng 40% ng biglaang pagbabago ng temperatura ang kakayahang lumaban sa pagsabog ng porseleyang keramika. Mahahalagang gawi sa pagtrato ay kinabibilangan ng:
Ang manu-manong paggiling ng porcelana ay mahusay sa tatlong pangunahing sitwasyon:
Sa kabila ng malawakang awtomasyon, isang survey noong 2024 sa mga kagamitan sa laboratoryo ay nagpakita na patuloy na ginagamit ng 83% ng mga pharmaceutical QC lab ang mga mortar na porcelana para sa huling pag-verify ng API.
Ang paggamit ng mga kagamitang porcelana ay nakatutulong upang mapanatiling malinis mula sa kontaminasyon ang mga gamot habang pinoproseso, na lubhang mahalaga sa epekto ng mga gamot. Dahil hindi kemikal na reaktibo ang mga kagamitang ito, mainam ang gamit nito sa pagpupulverisar ng mga substansya na madaling sumosorb ng tubig, tulad ng ascorbic acid, nang hindi nagdudulot ng hindi gustong oksihenasyon. Batay sa pananaliksik na nailathala noong 2022 sa Journal of Pharmaceutical Innovation, natuklasan ng mga siyentipiko ang isang kakaiba tungkol sa manu-manong paraan ng pagpupulverisar. Nakita nila ang humigit-kumulang 15 porsiyentong pagpapabuti sa distribusyon ng laki ng partikulo para sa mga sensitibong aktibong sangkap na hindi kayang magtiis ng matinding init. Ang ganitong uri ng pagkakapare-pareho ay talagang nakaaapekto sa pagiging maasahan ng epekto ng gamot kapag ito na nasa loob ng katawan.
Maraming heologo ang nag-uugnay ng mga mortar na gawa sa hindi sininaw na porcelana kapag kailangan nilang i-pulverize ang mga sample ng bato para sa mga pagsusuri gamit ang XRF at XRD. Ang porcelana ay may Mohs hardness na humigit-kumulang 6.5, na mahusay dahil hindi ito nagpapabaya ng kontaminasyon sa sample mula sa mga metal tulad ng stainless steel, lalo na ito ay mahalaga kapag ginagamot ang mga materyales tulad ng chromite o garnet. Ang ilang kamakailang pananaliksik na naghahambing sa iba't ibang pamamaraan ay nakatuklas na ang ganitong paraan ay nagpapanatili ng halos 98 hanggang 99 porsiyentong katumpakan sa pagtukoy sa napakaliit na dami ng rare earth elements na nasa ilalim ng 5 bahagi kada milyon. Ang ganitong uri ng presisyon ay lubhang mahalaga para sa tumpak na pagsusuri sa heolohiya.
Ang hindi porous na kalikasan ng porcelana ay gumagawa nito bilang mahusay na pamaligsa para sa mga pampalasa at materyales mula sa halaman nang walang paghawak ng mga langis, na naglulutas ng malaking problema sa pagtapon ng kontaminasyon habang isinasagawa ang pagsusuri sa lipid. Ang mga laboratoryo ay nag-uulat na karamihan sa oras ay nakakakuha sila ng mga partikulo na mas mababa sa 100 microns, na humahantong sa humigit-kumulang 34 porsiyentong mas mabilis na pagkuha ng carotenoids kumpara sa mga plastik na pamaligsa. Bukod dito, ang porcelana ay kayang dalhin ang mga frozen na sample diretso mula sa freezer na may temperatura na humigit-kumulang minus 20 degree Celsius, kaya nananatiling buo ang mga mahihirap na organikong compound para sa tamang pagsusuri sa phytochemical. Talagang mahalaga ito para sa mga mananaliksik na nangangailangan ng mapagkakatiwalaang resulta mula sa kanilang paghahanda ng sample.
EN
