Quarz-Mörser und -Pistille für ICP-MS, Geochemie und Spurenmetall-Probenvorbereitung
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Ein Quarz-Mörser und -Pistill ist ein Quarzglas-Mahlwerkzeug für die Spurenmetall-Probenvorbereitung in ICP-MS, Geochemie und Hochreinheits-Chemie-Arbeitsabläufen, bei denen herkömmliche Achat- oder Porzellanmörser die Probe mit Si, Al, Fe oder Seltenerdelementen verunreinigen würden. Quarz trägt < 1 ppb of these elements to the ground sample, compared to 10–1,000 ppb from agate: critical for ICP-MS at ppt detection limits.
Quarz-Mörser und -Pistille für ICP-MS, Geochemie und Spurenmetall-Probenvorbereitung
Fünf Lagergrößen von 30 mL bis 180 mL Schalenkapazität, 400 bis 600 $ pro abgestimmtem Satz. Wo Achat Fe und Aluminiumoxid Al beiträgt, trägt Quarzglas nur Si bei: das eine Element, das Ihr ICP-MS ohnehin ignoriert. Dieser Leitfaden behandelt, wann sich der 4–8-fache Aufpreis gegenüber Achat lohnt, wann nicht, und wie man ein Werkzeug, das ein Jahrzehnt halten sollte, mahlt, reinigt und pflegt.
1. Wann Quarz die 400+ $ gegenüber Achat wert ist
Ein Achatmörser von einem beliebigen Kataloglieferanten kostet 50–200 $. Ein Quarzmörser kostet 400–600 $. Der 4–8-fache Aufpreis muss verdient werden, und er wird nicht durch Allzweck-Mahlarbeit verdient. Die zwei Szenarien, in denen sich der Umstieg auszahlt, sind eng und spezifisch:
- Ihr Analyt ist Fe auf sub-ppm-Niveau. Achat ist natürlicher Chalcedon: mikrokristalline Kieselsäure mit Eisenoxid-Verunreinigungen von 100–1000 ppm. Jeder Mahlstrich überträgt Fe in Ihre Probe. Für ICP-MS-Analysen, bei denen Fe der Analyt ist (oder bei denen Fe eine doppelt geladene Interferenz auf Ca-, Mg-, Si-Isotope erzeugt), disqualifiziert Achat den Mörser aus dem Arbeitsablauf. Aluminiumoxid ist ebenso disqualifiziert, weil es Al beiträgt; Wolframcarbid trägt W + Co bei; Zirkonoxid trägt Zr bei. Quarz trägt nur Si bei: und die meisten ICP-MS-Arbeitsabläufe behandeln Si ohnehin als Matrixelement, nicht als Analyt.
- Sie brauchen eine Gesamt-Mörserverunreinigung unter 1 ppm. Für die Halbleiter-Reagenzvorbereitung, Isotopen-Referenzmaterialien, ultra-Spuren-pharmazeutische Verunreinigungsarbeit und die Herstellung zertifizierter Referenzmaterialien ist das Verunreinigungsbudget zu eng für jeden natürlichen Mineralmörser. Quarzglas in synthetischer Qualität ist die praktische Untergrenze für handgeführte Mahlwerkzeuge.
Außerhalb dieser beiden Fälle ist Achat oder Aluminiumoxid die richtige Wahl. Hören Sie auf zu lesen und kaufen Sie einen Achatmörser von VWR, wenn Ihre Analyse nicht verunreinigungsbudget-getrieben ist. Der 4–8-fache Preisunterschied wird nicht durch Härte, Haltbarkeit oder Ästhetik verdient: er wird ausschließlich durch das Element verdient, das Sie nicht in die Probe einbringen.
2. Die fünf Lagergrößen
Fünf Lagergrößen decken den Routine-Probenvorbereitungsbereich von 0,5-g-Mikroproben bis 50-g-Massenmahlung ab. Jeder Satz wird mit einer Schale und einem passenden Pistill aus derselben Charge geliefert: die Pistillkrümmung ist auf den Schalenradius geformt, für vollen Probenkontakt und minimalen Rückstand.
| SKU | Außenmaße | Schalenkapazität (Arbeits-) | Probenmasse (typisch) | Preis |
|---|---|---|---|---|
| MQM440 | 50 × 60 × 20 mm | ~30 mL | 0,5–10 g | $400 |
| MQM441 | 60 × 70 × 25 mm | ~45 mL | 1–15 g | $450 |
| MQM442 | 75 × 90 × 33 mm | ~85 mL | 5–30 g | $525 |
| MQM443 | 80 × 100 × 37 mm | ~120 mL | 10–40 g | $550 |
| MQM444 | 90 × 110 × 40 mm | ~180 mL | 20–50 g | $600 |
3. Aufbau von Mörser und Pistill
Ein Quarzmörser ist ein massiver Quarzglasblock, aus dem die Schale herausgeschliffen ist. Das Pistill ist ein separates Teil, gezogen oder gegossen und dann passend zur Schalenkrümmung geschliffen. Die Wandstärke beträgt 15–20 mm: schwer genug, um die Mahlkraft aufzunehmen, ohne sich zu verbiegen oder Spannung auf die Bankoberfläche zu übertragen.
Was Sie nicht separat bestellen können
Schale und Pistill werden als Satz verkauft. Wir führen keine eigenständigen Ersatzpistille, weil jedes Pistill in derselben Bearbeitungscharge auf seine spezifische Schale geformt wird: ein Pistill aus einer anderen Charge passt nicht perfekt, und Sie verlieren die kontaktnahe Mahlwirkung. Wenn Sie das Pistill brechen, ersetzen Sie den Satz. Wenn Sie ein kundenspezifisches Ersatzpistill für eine vorhandene Schale brauchen (selten: Pistille überdauern Schalen im normalen Betrieb), können wir einen Sonderauftrag kalkulieren, aber das erfordert, dass Sie die Schale an uns zurücksenden, damit wir die Krümmung anpassen können.
4. Was „spurenmetallreines Mahlen“ bedeutet
Der Begriff hat in der ICP-MS-/ICP-OES-Gemeinschaft eine präzise Definition. Er bedeutet, dass der Mörser weniger zum Analytsignal der Probe beiträgt als die Quantifizierungsgrenze der analytischen Methode. Für Arbeit auf sub-ppb-Niveau bringt das den Verunreinigungsbeitrag des Mörsers unter 0,1 ppb: drei Größenordnungen besser, als ein natürlicher Achatmörser liefern kann.
Was beim Mahlen beigetragen wird
- Mörser-Verschleißpartikel. Selbst ein Mohs-7-Quarzmörser verschleißt beim Mahlen von Mohs-6+-Proben leicht. Der Verschleiß setzt SiO2-Mikropartikel in die Probe frei. Für Si-Matrix-Proben (Silikatgesteine, Keramik-Präkursoren) ist das unsichtbar. Für Metall-Matrix-Proben (Legierungen) ist der SiO2-Verschleiß nachweisbar, stört aber die Metallanalyse nicht.
- Adsorbierte Verunreinigung aus früheren Proben. Die Schalenoberfläche hat eine mikroskopische Rauheit, die selbst nach der Säurewäsche 10–100 µg Rückstand früherer Proben zurückhält. Für Hochdurchsatzarbeit widmen Sie einen Mörser je Probentyp oder führen Sie zwischen Proben eine gründliche Reinigung durch (siehe Abschnitt 12).
- Atmosphärische Partikelablagerung. Eine offene Schale auf der Bank nimmt pro Minute sub-µg-Mengen Staub auf. Für sub-ppb-Arbeit decken Sie die Schale zwischen den Mahlstrichen ab und arbeiten Sie in einem sauberen Abzug.
5. Mohs-Härte: was Sie mahlen können
Quarz liegt bei Mohs 7 auf der Standard-Mineralhärteskala. Die allgemeine Regel für das Handmahlen: Ihre Probe muss weicher sein als der Mörser. Ist die Probe härter, gewinnt die Probe und die Schale wird zerkratzt: jeder Strich fügt der Probe nun mit steigender Rate Verschleißpartikel hinzu.
Routinemahlung (Mohs < 7): nur zu
- Pharma-Wirkstoffe und Hilfsstoffe (Mohs 1–4)
- Polymer-Pellets und -Granulate (Mohs 1–3)
- Die meisten Gesteine: Feldspat (6), die meisten Carbonate (3–4), Gips (2), Talk (1)
- Weiche Metalle und Oxide: die meisten metallischen Cu-, Pb-, Zn-Proben; FeO, Cu2O
- Cellulose, Biomasse, Ernterückstände
- Die meisten Pigmente und Salze
Grenzwertig (Mohs ≈ 7): langsamer Mörserverschleiß
- Quarzreiche Gesteine, verwitterter Granit, Sandstein (Si ist die Matrix: Verschleiß ist unsichtbar)
- Synthetische Kieselsäurepulver (Silicagel, pyrogene Kieselsäure)
- Si-Ge-Halbleiter-Reaktantpulver
Nicht in Quarz mahlen (Mohs > 7)
- Topas (8), Zirkon (7,5), Beryll (7,5)
- Spinell (7,5–8), Korund / Saphir (9), SiC (9), Borcarbid (9,5)
- Diamant und diamanthaltige Proben (10): verwenden Sie Borcarbid oder einen Diamantmörser
- WC-, Cr3C2-, TiC-Werkzeugstahlcarbide
Für Proben über Mohs 7 wechseln Sie zu Borcarbid (500–1500 $) oder verwenden Sie eine mechanische Mühle (Planeten-, Schwing- oder Shatterbox-Mühle).
6. Anwendung 1: ICP-MS / ICP-OES Probenvorbereitung
Das stärkste Argument für einen Quarzmörser. Die Probenvorbereitung für die Spurenmetallanalyse muss ein homogenisiertes Pulver liefern, das fein genug für die Auflösung im Säureaufschluss ist, ohne ein Analytsignal aus dem Mahlwerkzeug hinzuzufügen. Quarz ist das einzige Mörsermaterial, das gegen die Standard-ICP-MS-Analytliste sauber ausgeliefert wird.
Typischer Arbeitsablauf mit Quarzmörser
- Weiche Probe (geologisches Referenzmaterial, getrocknetes biologisches Gewebe, getrocknetes Meeressediment): in MQM440 oder MQM441 zu feinem Pulver mahlen: 30 Minuten für 1–5 g.
- Pulver in ein sauberes PFA- oder Quarzgefäß für den Säureaufschluss überführen.
- Mit konzentriertem HNO3/HCl/HF-Gemisch in einer Mikrowelle oder auf einer Heizplatte aufschließen.
- Mit ASTM-Typ-I-Wasser in einem Quarz-Messkolben oder einer PFA-Flasche auf das Volumen auffüllen.
- Auf ICP-MS mit interner Standardkorrektur analysieren.
Kombinieren Sie den Mörser mit Quarzvials und Reagenzflaschen
Spurenmetallreines Mahlen ist vergeudet, wenn die Probe danach in einem Borosilikatvial sitzt, das Na und B auslaugt. Unsere Quarz-Schraubvials und Reagenzflaschen vervollständigen die verunreinigungssaubere Kette vom Mahlen über die Lagerung bis zur Analyse.
Welche Probenmasse zu mahlen ist
- Referenzmaterialien, getrocknetes Gewebe, Sedimente: 0,5–5 g pro ICP-MS-Lauf. MQM440 ist dafür dimensioniert.
- Geologische Proben (Gesamtgestein): 5–20 g für eine repräsentative Homogenisierung. MQM441 oder MQM442.
- Umwelt-Massenproben (Böden): 20–50 g für die Teilprobenahme. MQM443 oder MQM444.
7. Anwendung 2: Geochemie und Gesteinsanalyse
Die geochemische Probenvorbereitung steht vor einem besonderen Dilemma: die meisten Gesteine haben eine Silikatmatrix, sodass das Hinzufügen von Kieselsäure aus dem Mörser unsichtbar ist: doch die meisten Gesteine enthalten auch Fe auf Prozentniveau, sodass ein Achatmörser 10–100 ppm Fe pro Gramm Probe hinzufügt (vernachlässigbar für die Gesamtgesteinsanalyse auf Prozentniveau, aber ein Problem für Spuren-Fe-Isotopenarbeit).
Wann Quarz Achat bei geologischen Proben schlägt
- Eisenisotopenanalyse (δ56Fe, δ57Fe). Achat fügt isotopisch unterscheidbares Fe aus einem anderen Reservoir als die Probe hinzu. Quarz fügt keines hinzu.
- Spurenmetall-Verteilungsstudien in Silikatgesteinen. Wo der Analyt (Cr, Ni, Co, Cu) auf sub-ppm-Niveau liegt und die Verunreinigung durch Achat zählt.
- Mineralseparate (Einzelmineral-Auslese aus zerkleinertem Gestein). Wo die ausgelesenen Mineralfragmente im sub-mg-Bereich liegen und jede Verunreinigung relativ zur Probenmasse erheblich ist.
- Kosmochemische Proben (Meteoriten, präsolare Körner). Wo die Probe unersetzlich ist und Verunreinigung die Analyse ungültig macht.
Wo Achat in Ordnung ist
- Gesamtgesteins-Hauptelement-XRF-Analyse (Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K auf Prozentniveau).
- Routinemäßiges ICP-OES auf dem Niveau > 1 ppm für die meisten Analyten.
- Korngrößen-Vorbereitung von Boden und Sediment für Umweltarbeit.
- Routinemäßige Ausbildungslaborarbeit.
8. Anwendung 3: Halbleiter-Reagenzienmahlung
Die Halbleiter-Prozesschemie verwendet ultrareine Pulver (Dotier-Präkursoren, Sputtertargets, CVD-Reaktantpulver), bei denen jede metallische Verunreinigung auf ppb-Niveau die Charge disqualifiziert. Das Mahlen dieser Pulver auf homogene Partikelgröße vor dem Gebrauch erfordert einen Mörser, der nichts Messbares beiträgt.
Typische Halbleiter-Anwendungen
- Dotier-Präkursor-Mischung: Mahlen von As2O3, Sb2O3, P2O5, B2O3 zu homogenem Pulver für die Diffusionsquellen-Vorbereitung.
- Sputtertarget-Rohstoffvorbereitung: Mischen von Oxid- und Metallpulvern für die Heißpress- oder HIP-Verdichtung.
- CVD-Präkursorpulver: Mahlen metallorganischer Präkursoren (β-Diketonat-Komplexe, Alkoxidgemische) vor der Sublimation.
- Pulververdünnung für die Waferreinigungschemie: Einmischen von Trockenpulvern in die Lösungschemie für SC-1-, SC-2- oder RCA-Prozesse.
9. Anwendung 4: Charakterisierung pharmazeutischer Wirkstoffe
Pharmazeutische F&E- und Qualitätsarbeit erfordert gelegentlich das Handmahlen von Wirkstoffpulvern für die Kristallform-Charakterisierung (XRD, DSC, NIR), die Partikelgrößenanalyse oder Verträglichkeitstests. Der Großteil dieser Arbeit verwendet Achatmörser ohne Probleme: Wirkstoffe sind organisch, weich, und die Spurenmetalle aus Achat (Fe ~100 ppm) liegen unter den typischen ICH-Restmetallgrenzen.
Wann Quarz spezifiziert werden könnte
- Spurenmetall-Verunreinigungsprofilierung nach ICH Q3D. Die ICH-Grenzwerte für Klasse-1-Elemente (As, Cd, Hg, Pb) liegen auf ppm-Niveau. Die Achat-Fe-Verunreinigung liegt deutlich innerhalb der Grenzen, doch wenn der Wirkstoff selbst Fe enthält oder Sie Klasse-2A/2B-Elemente auf sub-ppm messen, wird der Verunreinigungsbeitrag relevant.
- Herstellung von Referenzstandards. Wo der Standard zur Kalibrierung von Spurenmetall-Assays im Fertigprodukt verwendet wird, muss der Standard selbst metallrein sein.
- Wirkstoff-+-Hilfsstoff-Mahlung für Verträglichkeitsstudie. Wo Sie Fe nicht als Störvariable in Abbaustudien einbringen möchten.
Für die meiste pharmazeutische Routinearbeit ist Achat das richtige Werkzeug. Quarz ist das richtige Werkzeug, wenn der regulatorische Rahmen ausdrücklich die Nachweisbarkeit der Mörserverunreinigung verlangt.
10. Anwendung 5: Forensische und archäologische Mikroproben
Die forensische Chemie und die archäologische Materialwissenschaft teilen eine Einschränkung: Proben sind klein, unersetzlich, und die analytische Kette muss in einem regulatorischen oder Peer-Review-Kontext belastbar sein. Quarzmörser kommen in beiden Feldern vor, wenn die Probe silikatreich ist (Bodenspuren, Gesteinsfragmente, Keramikscherben) und der Analyt ein Spurenmetall ist.
Forensische Anwendungen
- Bodenspuren-Beweise: Mahlen von sub-Gramm-Bodenproben für den ICP-MS-Vergleich mit Referenzproben verdächtiger Orte.
- Glasfragment-Analyse: Mahlen von sub-mm-Glasscherben von einem Tatort für das Spurenelement-Fingerprinting.
- Schmauchspuren-Vorbereitung: Mahlen von Abstrich-Rückständen für die ICP-MS-Pb/Sb/Ba-Analyse.
- Identifizierung von Streckmitteln bei Drogensicherstellungen: Mahlen von Mischpulvern für ICP-MS zur Identifizierung von Spurenmetall-Markern des Syntheseweges.
Archäologische Anwendungen
- Keramik- und Töpferei-Herkunft: Mahlen von sub-Gramm-Tonscherben für den ICP-MS-Vergleich mit Tonquellen-Referenzmaterialien.
- Pigmentanalyse an Kunstwerken: Mahlen von Mikroproben (sub-mg) von Pigment für das Spurenelement-Fingerprinting.
- Herkunftsbestimmung von Steingerät-Material: Mahlen von Obsidian- oder Hornstein-Teilproben für den Spurenelement-Abgleich mit der geologischen Quelle.
- Ernährungsanalyse von Knochen und Zähnen: Mahlen von archäologischem Knochen für Sr/Ca-, Ba/Ca- oder Spurenmetall-Isotopenverhältnisse.
11. Mahltechnik: Beladungsgröße und Rückgewinnung
Quarzmörser belohnen Technik. Zu aggressives Mahlen lässt das Pistill brechen; zu leichtes Mahlen hinterlässt heterogenes Pulver; ein Überladen der Schale verschwendet Probe und erhöht den Rückgewinnungsverlust.
Die Schale richtig beladen
- Schale füllen auf 10–25 % der Kapazität zum Mahlen. Der MQM440 (30 mL Arbeitsvolumen) nimmt 3–7 mL Ausgangsmaterial auf: typischerweise 1–5 g für ein Pulver mittlerer Dichte.
- Geben Sie die Probe in Etappen zu, wenn Sie mehr als 5 g haben: mahlen Sie eine Portion, überführen Sie sie in einen sauberen Behälter und mahlen Sie dann die nächste Portion in derselben Schale.
- Für sub-Gramm-Proben legen Sie das Pulver in die Bodenmitte der Schale, wo das Pistill vollen Kontakt hat. Die Konusneigung hält es dort.
Mahlstrich
- Halten Sie das Pistill mit der gekrümmten Spitze in vollem Kontakt mit dem Schalenboden. Üben Sie mäßigen Abwärtsdruck aus (wenige kg, nicht einige zehn kg).
- Drehen Sie das Pistill in kleinen Kreisbewegungen, von der Mitte nach außen und zurück. Schaben Sie die Probe regelmäßig mit einem sauberen Spatel von den Schalenwänden zur Mitte zurück.
- Die Mahldauer hängt von der Ausgangspartikelgröße und der Zielfeinheit ab: typischerweise 5–15 Minuten für die routinemäßige ICP-MS-Vorbereitung, 30+ Minuten für die feine Homogenisierung geologischer Proben.
- Hören Sie auf, wenn sich das Pulver für das Pistill gleichmäßig fein anfühlt (kein hörbares Klicken grober Partikel).
Rückgewinnung
- Verwenden Sie einen sauberen PTFE- oder Quarzspatel, um Pulver aus der Schale zu schaben. Bürsten Sie die Ecken mit einer sauberen ESD-sicheren Bürste, wenn Sie jedes Milligramm brauchen.
- Rechnen Sie nach der Rückgewinnung mit 1–5 % Restprobe in der Schale: das ist die Mörser-Verschleppung und der Grund für das Reinigungsprotokoll im nächsten Abschnitt.
- Für die Spurenmetall-Probenvorbereitung ist die Verschleppung die dominierende Verunreinigungsquelle zwischen Proben, nicht das Mörsermaterial selbst.
12. Reinigungsprotokoll: zwischen Proben und Probentypen
Der Mörser hält Jahrzehnte. Das Reinigungsprotokoll bestimmt, ob sich Ihre Proben über diese Jahrzehnte gegenseitig verunreinigen.
Standardreinigung (zwischen Proben des gleichen Typs)
- Bürsten Sie trockenen Rückstand mit einer sauberen ESD-sicheren Bürste aus der Schale. Kippen Sie den Rückstand in den passenden Abfall.
- Dreimal mit entionisiertem Wasser spülen.
- Zweimal mit dem analytgerechten Lösungsmittel spülen (Aceton für Organika; Isopropanol allgemein; verdünnte HCl für Spurenmetalle).
- An der Luft auf einem sauberen Kimwipe in einem abgedeckten Behälter trocknen.
Tiefenreinigung (zwischen Probentypen, ICP-MS-Arbeitsablauf)
- Schritte 1–3 oben.
- Schale und Pistill 1–4 Stunden in frischem Königswasser (3:1 HCl:HNO3) bei Raumtemperatur einweichen.
- Fünfmal mit ASTM-Typ-I-Wasser spülen.
- Bei 200 °C 1 Stunde in einem sauberen Ofen ausheizen (die Ofentemperatur dient dem Trocknen: nicht dem thermischen Anätzen der Oberfläche).
- In einem abgedeckten Behälter abkühlen; mit einer Staubabdeckung bis zur nächsten Verwendung lagern.
Was eigene Mörser erfordert (keine gemeinsame Nutzung)
- Radioaktive Proben: der Mörser ist dauerhaft kontaminiert.
- Ultra-Spuren-Hg-, -Pb-, -Cd-, -As-Vorbereitung: selbst nach Tiefenreinigung bleiben sub-ppb-Rückstände auf rauen Oberflächen bestehen.
- Fotolack- oder Halbleiterchemie, bei der filmbildende Rückstände die Schalenoberfläche markieren.
- Forensische Chain-of-Custody-Proben: ein frischer, eigener Mörser pro Fall ist der Standard zur rechtlichen Belastbarkeit.
13. Lebensdauer, Ersatz und Bruch
Ein Quarzmörser, der die ersten 30 Tage der Nutzung übersteht, übersteht ein Jahrzehnt. Die zwei Ausfallarten sind mechanisch (Sturz, Riss) und chemisch (Säureangriff auf die Innenfläche).
Mechanische Lebensdauer
- Schale: unbegrenzt für normales Mahlen. Reißt, wenn sie aus Bankhöhe auf einen harten Boden fällt.
- Pistill: 5–10 Jahre täglicher Nutzung. Die Spitze verschleißt langsam; irgendwann passt die Krümmung nicht mehr zur Schale und das Mahlen wird weniger effizient. Als Satz ersetzen.
- Die Bankoberfläche zählt. Arbeiten Sie immer auf einer weichen Matte (Silikon-Bankabdeckung oder Gummi-Gittermatte). Das Mahlen direkt auf einer Stein- oder Metall-Tischplatte überträgt bei jedem Strich Stoß zurück in die Schale und verkürzt ihre Lebensdauer.
Chemische Lebensdauer
- Die Standardreinigung (HCl, Königswasser, heißes DI-Wasser) ätzt die Oberfläche über Jahrzehnte nicht messbar an.
- HF zerstört die Schale. Jede HF-haltige Säure, einschließlich BHF, löst Quarz auf. Verwenden Sie niemals HF in einem Quarzmörser: bei HF-haltigen Protokollen überführen Sie das Pulver vor der Säurezugabe in PFA.
- Kochendes NaOH oder KOH ätzt die Oberfläche. Kurzer Kontakt bei der Reinigung ist in Ordnung; längerer Kontakt (Stunden) nicht.
Was tun, wenn die Schale reißt
Eine gerissene Schale ist zum Mahlen unsicher (scharfe Kanten, Partikelverunreinigung durch den Riss selbst) und nicht reparierbar. Bestellen Sie einen Ersatzsatz. Das Pistill aus dem Satz mit gerissener Schale kann mit einer kundenspezifisch angepassten neuen Schale noch funktionieren, doch die praktische Antwort ist, als Satz zu ersetzen.
14. Sondergrößen und Spezifikationen
Rund 20 % der Mörserbestellungen sind Sondermaße. Die Lieferzeit für Sonderanfertigung beträgt 4 Wochen; die MOQ sind 2 Sätze.
Routine-Sondervarianten (keine Werkzeuggebühr)
- Schalen-Außendurchmesser (40 mm bis 130 mm)
- Schalentiefe (15 mm bis 50 mm)
- Wandstärke (dicker für wiederholtes schweres Mahlen; Standard 15–20 mm)
- Ausguss für Flüssigkeitsausguss (modifizierter Schalenrand)
- Pistilllänge und Griffdurchmesser (längeres Pistill für tiefere Schalen)
- Gerändelter vs. polierter Pistillgriff
Aufwendigere Anpassungen (4–6 Wochen)
- Typ-3- (synthetisch) Quarzglas für Spurenmetallanwendungen im sub-ppm-Bereich
- Typ 1 (OH-arm) für Autoklav oder 1000-°C-Ausheizen
- Schale mit Flachboden-Variante (für Schlämmenmischung statt Trockenmahlung)
- Mehrschalen-Mörser (paralleles Mahlen mehrerer Teilproben)
- Deckel für das geschlossene Mahlen gefährlicher Pulver (mit Glasschliff)
Was wir nicht fertigen
- Mahlbecher für mechanische Mühlen, Planetenmühlen-Becher oder Schwingmühlen-Schalen: andere Geometrie, anderer Mahlmechanismus
- Borcarbid-, Aluminiumoxid- oder Zirkonoxidmörser: andere Lieferkette
- Eigenständige Ersatzpistille für Mörser, die nicht aus unserer Werkstatt stammen
- Mörser unter 30 mL oder über 250 mL Schalenkapazität: außerhalb unserer normalen Blaswerkzeuge
- Verzierte geschnitzte Mörser im Antikstil: wir fertigen funktionale Analysewerkzeuge, keine Ausstellungsstücke
15. Vollständiger 5-SKU-Katalog
Lager Stand Mai 2026. Preise in USD pro abgestimmtem Schale-+-Pistill-Satz. FOB Texas, FedEx International Priority. Lagerbestellungen versenden innerhalb von 1–2 Werktagen; Sondermaße 4 Wochen.
Ab LagerFünf abgestimmte Sätze
30 mL bis 180 mL Schalenkapazität. Jeder Satz wird mit einer Schale und einem Pistill geliefert, die in derselben Bearbeitungscharge fertiggestellt und aufeinander abgestimmt sind.
Mörser-Katalog ansehen →
CustomSondergeometrie: 2-Satz-MOQ
Nicht-Lager-Maße, Typ-3-synthetisches Quarz, Mehrschalen-, Flachboden-, Deckelvarianten. 4 Wochen Lieferzeit.
Sonderanfertigung anfragen →| SKU | Außenmaße | Schalenkapazität | Probenmasse | Preis USD |
|---|---|---|---|---|
| MQM440 | 50 × 60 × 20 mm | ~30 mL | 0,5–10 g | $400.00 |
| MQM441 | 60 × 70 × 25 mm | ~45 mL | 1–15 g | $450.00 |
| MQM442 | 75 × 90 × 33 mm | ~85 mL | 5–30 g | $525.00 |
| MQM443 | 80 × 100 × 37 mm | ~120 mL | 10–40 g | $550.00 |
| MQM444 | 90 × 110 × 40 mm | ~180 mL | 20–50 g | $600.00 |
16. FAQ
Zwei Fälle. Erstens, wenn Ihr Analyt Fe auf sub-ppm-Niveau ist: Achat ist natürlicher Chalcedon mit 100–1000 ppm Eisenoxid-Verunreinigung, die bei jedem Mahlstrich in die Probe übertragen wird. Zweitens, wenn die Gesamt-Mörserverunreinigung für ICP-MS, Halbleiter-Reagenzvorbereitung, Isotopen-Referenzmaterialien oder die Herstellung zertifizierter Referenzmaterialien unter 1 ppm bleiben muss. Außerhalb dieser beiden Fälle ist Achat zu einem Viertel des Preises die richtige Wahl. Das sagen wir Ihnen auch.
Standard-Typ-2-Quarzglas enthält etwa 25 ppm Al und 3 ppm Na+K: viel niedriger als der Eisengehalt von Achat, aber nicht null. Für sub-ppb-ICP-MS-Analysen von Al oder Na fordern Sie Typ 3 (synthetisches CVD-Quarz) im Angebot an: die Gesamtspurenmetalle sinken unter 1 ppm. Der Standard-Typ 2 ist für sub-ppm-Spurenmetallarbeit gut geeignet; Typ 3 ist für ppt-Arbeit.
Nein. Mohs-7-Quarz kann keine Mohs-8+-Proben mahlen: die Probe zerkratzt die Schale und verunreinigt das Pulver mit steigender Rate mit Quarz-Verschleißpartikeln. Für Saphir (9), SiC (9), Borcarbid (9,5) oder Diamant (10) verwenden Sie einen Borcarbidmörser (für Härte 9,5 ausgelegt) oder eine mechanische Mühle (Planeten-, Schwing-, Shatterbox-Mühle). Für Mohs-7-Proben (Silicagel, pyrogene Kieselsäure, Granit) funktioniert der Quarzmörser, verschleißt aber langsam; rechnen Sie für diese Proben mit einer nutzbaren Lebensdauer von einigen Jahren statt einem Jahrzehnt.
Ja. Der Quarzkörper verträgt das Autoklavieren in jedem Standardzyklus: 121 °C Nassdampf für 30 min oder 134 °C, unbegrenzt. Heißluftsterilisation funktioniert bis 1100 °C, falls Sie dafür einen Anwendungsfall haben. Beachten Sie, dass die thermische Masse des Mörsers groß ist; lassen Sie 30–45 Minuten zum Abkühlen von der Autoklav-Temperatur vor der nächsten Verwendung. Für die routinemäßige Reinigung ist das Königswasserbad-Protokoll in Abschnitt 12 wirksamer beim Entfernen von Spurenmetallrückständen als das Autoklavieren.
Standard-Reinigung zwischen Proben: bürsten, drei DI-Spülungen, verdünnte HCl-Spülung, an der Luft trocknen. Zwischen Probentypen oder nach vermuteter Verunreinigung: vollständiges Königswasserbad (1–4 Stunden, Raumtemperatur), fünf DI-Spülungen, 200-°C-Ofentrocknung. Für radioaktive, Hg/Pb/Cd/As-, Fotolack- oder forensische Chain-of-Custody-Arbeit widmen Sie einen frischen Mörser je Probentyp: selbst gründliche Reinigung hinterlässt sub-ppb-Rückstände auf der rauen Oberfläche.
Typ 2 ist flammgeschmolzener Naturkristall: etwa 25 ppm Al, 3 ppm Na+K, 200–400 ppm OH. Standard für unsere Lagermörser und die richtige Wahl für sub-ppm-Spurenmetallarbeit. Typ 3 ist synthetisches CVD-Quarz: Gesamtspurenmetalle unter 1 ppm, OH um 1000 ppm. Typ 3 ist eine Sonderbestellung mit 3–5× Aufpreis; geben Sie ihn nur an, wenn Ihre analytische Methode eine sub-ppt-Mörserverunreinigung erfordert.
Unbegrenzt für die Schale bei normalem Mahlen (keine Stürze, kein HF, keine aggressive Lauge). Das Pistill verschleißt langsam: 5–10 Jahre täglicher Nutzung, bevor die Krümmung nicht mehr zur Schale passt. Der Ersatz erfolgt als abgestimmter Satz; wir führen keine eigenständigen Ersatzpistille, weil jedes Pistill in derselben Bearbeitungscharge auf seine spezifische Schale geformt wird. Die dominierende Ausfallart ist der mechanische Sturz, nicht Verschleiß oder chemischer Angriff.
Nein. HF löst Silica bei jeder Konzentration. Für HF-haltige Aufschlussprotokolle mahlen Sie die trockene Probe im Quarzmörser und überführen das Pulver dann vor der HF-Zugabe in ein PFA-Aufschlussgefäß. Der Mahlschritt braucht kein HF; der Aufschlussschritt schon. Die zwei Schritte in unterschiedlichen Gefäßen zu halten schützt den Mörser.
Im Allgemeinen nein: Schale und Pistill werden als abgestimmtes Paar aus derselben Bearbeitungscharge verkauft, sodass die Pistillkrümmung exakt zur Schale passt. Wir können ein kundenspezifisches Ersatzpistill für eine vorhandene Schale kalkulieren, brauchen aber die zurückgesandte Schale, damit das Pistill passend zur tatsächlichen Krümmung (die zwischen Chargen variiert) bearbeitet werden kann. Für die meisten Kunden ist der Ersatz als Satz, wenn das Pistill verschleißt, die praktische Antwort.
Wir fertigen und liefern nicht: Mahlbecher für mechanische Mühlen, Planetenmühlen-Becher, Kugelmühlen-Mahlkörper oder Schwingmühlen-Schalen (andere Geometrie und Lieferkette); Borcarbid-, Aluminiumoxid-, Zirkonoxid- oder Porzellanmörser; eigenständige Ersatzpistille für Mörser aus anderen Werkstätten; Mörser unter 30 mL oder über 250 mL Schalenkapazität (außerhalb unserer normalen Blaswerkzeuge); oder verzierte/dekorative geschnitzte Mörser (wir fertigen funktionale Analysewerkzeuge). Für jedes davon verweisen wir Sie an einen Spezialanbieter.
Verwandte Leitfäden
17. Hinweise und ehrliche Grenzen
Was dieser Leitfaden nicht behauptet
• Quarz ist der universell beste Mörser. Ist er nicht. Achat ist für 90 Prozent der Mahlarbeit richtig. Quarz ist speziell dann die richtige Wahl, wenn die Verunreinigung durch das Fe von Achat oder das Al von Aluminiumoxid eine sub-ppm-Spurenmetallanalyse ungültig machen würde. Außerhalb dieses Falls wird der 4–8-fache Aufpreis nicht verdient.
• Grenzen der Probenhärte. Quarz ist Mohs 7. Proben über Mohs 7 (Saphir, SiC, Borcarbid, Diamant, WC, TiC) zerkratzen die Schale. Verwenden Sie stattdessen Borcarbid oder eine mechanische Mühle.
• HF-Beständigkeit. Quarz löst sich in HF bei jeder Konzentration. Für HF-haltige Protokolle mahlen Sie im Mörser trocken und überführen das Pulver dann vor der HF-Zugabe in PFA.
• Fallenlassen. Quarz ist spröde. Ein Sturz aus 1 Meter auf einen harten Boden lässt die Schale reißen. Arbeiten Sie immer auf einer weichen Matte.
• Eigenständige Ersatzpistille. Wir verkaufen nur als abgestimmte Schale-+-Pistill-Sätze. Kundenspezifische Ersatzpistille für vorhandene Schalen erfordern das Zurücksenden der Schale zur Krümmungsanpassung.
VWR ist eine eingetragene Marke von Avantor. Wheaton ist eine eingetragene Marke von DWK Life Sciences. ICH Q3D ist eine Leitlinie des International Council for Harmonisation. Verweise auf ASTM-Typ-1/2/3-Quarzglas-Qualitäten folgen der ASTM-C162- und der Corning-Glass-Works-Klassifizierung. Verweise auf die Mohs-Härteskala folgen der mineralogischen Standardkonvention.
Zuletzt geprüft Mai 2026 vom technischen Team von MachinedQuartz. Preise und Lagerverfügbarkeit ändern sich im Laufe der Zeit: bestätigen Sie die aktuelle SKU-Verfügbarkeit und Preise auf der Katalogseite oder per E-Mail an sales@machinedquartz.com, bevor Sie eine endgültige Stückliste festlegen.
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Fünf Lagergrößen 30 mL – 180 mL. Sondergeometrie mit 2-Satz-MOQ, 4 Wochen Lieferzeit. Typ-3-synthetisches Quarz für sub-ppt-ICP-MS-Arbeit verfügbar.
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