La fonction principale des agitateurs industriels est de réaliser le mélange physique, la dispersion, la suspension et le transfert de masse grâce à une agitation mécanique à turbine. Le mouvement d’agitation mécanique lui-même ne modifiera pas activement les structures moléculaires et chimiques inhérentes aux matériaux. Dans des conditions normales de travail, l'agitation modifie uniquement les états de répartition des matériaux et ne modifie pas directement les propriétés chimiques. Cependant, certaines conditions dérivées indirectes peuvent déclencher des variations dans les performances des matériaux. De nombreux utilisateurs confondent les influences indirectes provoquées par l'agitation avec les changements de propriété directs provoqués par les agitateurs mécaniques. Dans des scénarios d'agitation physique pure, tels que l'homogénéisation de plusieurs liquides non réactifs ou la mise en suspension de poudre solide dans un liquide, seuls les matériaux inégaux sont bien mélangés. Les molécules de chaque composant ne participent pas à des réactions chimiques et leurs propriétés chimiques intrinsèques restent inchangées. Seules l'uniformité macroscopique du mélange, la fluidité et l'état de la suspension sont modifiés. Par exemple, l’agitation accélère la dissolution de la poudre de sel inorganique dans l’eau, tandis que les propriétés du sel et de l’eau restent inchangées par l’agitation.
Néanmoins, le brassage entraîne deux types de changements environnementaux indirects qui affectent certains matériaux particuliers. Le premier est l’effet de cisaillement. Les turbines à grande vitesse et les têtes d'agitation à cisaillement élevé exercent une puissante force de cisaillement mécanique sur les matériaux. Pour les polymères de haut poids moléculaire, les liquides bactériens et les substances contenant des protéines, un cisaillement intense et continu peut briser les macromolécules à longue chaîne, réduire le poids moléculaire des polymères et désactiver les protéines. Des changements visibles dans les performances des matériaux apparaissent. Au lieu de générer de nouvelles substances chimiques, la force mécanique externe endommage les structures physiques des macromolécules, ce qui constitue une modification des propriétés physiques des matériaux. Le deuxième facteur est la chaleur générée par le travail d’agitation. L'agitation mécanique convertit l'énergie mécanique en énergie thermique. Une agitation prolongée à grande vitesse élève progressivement la température du système. Pour les matériaux sensibles à la chaleur, l’augmentation de la température déclenche la décomposition et l’oxydation et entraîne une détérioration. Les changements de propriété proviennent de réactions chimiques provoquées par la température plutôt que de modifications mécaniques directes par les agitateurs industriels.
Dans de nombreux processus, l’agitation se déroule simultanément aux réactions chimiques. Les agitateurs industriels servent d’outils auxiliaires pour accélérer les réactions. Ils permettent un contact suffisant entre les réactifs, améliorent l’efficacité du transfert de masse et accélèrent les réactions chimiques. Les transformations de la composition et des propriétés des matériaux sont provoquées par les réactions chimiques elles-mêmes. L'agitation crée simplement des conditions de réaction favorables et ne participe pas aux réactions chimiques. Même si l’agitation s’arrête, les réactions se dérouleront lentement tant que les réactifs resteront en contact. Par conséquent, les modifications des propriétés matérielles ne doivent pas être attribuées aux agitateurs industriels eux-mêmes.
Dans des conditions de travail extrêmes, de minuscules débris métalliques provenant des roues usées tombent et se mélangent aux systèmes de matériaux. Les impuretés étrangères introduites dégradent les performances globales du matériau. Ce phénomène résulte d'une défaillance de l'usure de l'équipement au lieu du fonctionnement normal de l'agitateur. Cela peut être évité en sélectionnant des matériaux correctement résistants à l'usure et à la corrosion et en effectuant une inspection régulière de l'usure de la roue. En outre, une quantité considérable d'air peut être aspirée dans les matériaux pendant l'agitation. Le contact complet entre les matériaux et l’oxygène de l’air accélère la détérioration oxydative. Bien que des variations de propriétés des matériaux soient observées, il s’agit essentiellement de réactions d’oxydation impliquant l’oxygène, et l’agitation ne fait qu’accélérer le contact gaz-liquide.
Pour résumer, les agitateurs industriels fonctionnant selon des paramètres raisonnables effectuent uniquement le mélange et la dispersion physiques et ne modifieront pas les propriétés chimiques intrinsèques des matériaux. Cependant, un cisaillement à haute intensité peut endommager les structures physiques des matériaux polymères. La génération de chaleur et l’entraînement d’air provoqués par l’agitation peuvent induire des réactions chimiques et modifier les propriétés de certains matériaux. Pour les matériaux sensibles à la chaleur, de haut poids moléculaire et biologiquement actifs lors de la sélection du processus, des turbines à faible cisaillement doivent être adoptées, la vitesse de rotation doit être contrôlée et la température du système doit être gérée pour éviter les impacts négatifs des facteurs indirects sur les matériaux. Pour une évaluation correcte des influences de brassage sur les matériaux, il faut distinguer les effets mécaniques directs et les incitations indirectes environnementales.
