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实验室砂芯玻璃溶剂过滤器的用途、构造和原理_abio生物试剂品牌网

abiopp3周前 (08-16)技术10
溶剂过滤器是实验室中用于去除溶剂中微小颗粒物、微生物或其他杂质的专用过滤装置,尤其在进行需要高纯度溶剂的实验,如色谱分析中用过滤流动相试剂等,作用非常重要,主要有两个方面:
         
首先,是可以去除颗粒物,它能够有效滤除溶剂中可能存在的尘埃、纤维、沉淀物等固体杂质,这些看似微不足道的颗粒物若混入高效液相色谱(HPLC)等精密仪器系统,可能导致色谱柱堵塞、仪器管路损坏甚至分析结果失真。实验数据表明,经过适当过滤的流动相可使色谱柱寿命延长40%以上。
       
其次,是具有一定脱气效果,真空过滤过程可同步去除溶解于溶剂中的气体,如氧气,这一辅助功能对于防止液相色谱分析中出现气泡干扰、提升检测精度具有重要意义。
       
溶剂过滤器达到上述效果的主要工作原理,是依靠真空负驱动和膜分离机制的协同作用。当真空泵启动后,过滤瓶内部形成负压环境,使大气压力推动待过滤溶剂通过滤膜。这一过程中,滤膜作为“智能关卡”,依据其精确的孔径尺寸对溶剂中的杂质进行选择性拦截——大于孔径的颗粒和微生物被截留在滤膜表面,而纯净溶剂则穿过滤膜进入接收瓶。值得注意的是,滤膜材质的选择需与溶剂性质严格匹配:水相溶剂常选用混合纤维素酯(MCE)、聚醚砜(PES)等亲水膜;而有机溶剂则需尼龙、聚四氟乙烯(PTFE)等耐溶剂材料,避免膜材被溶解或溶胀导致过滤失败。
       
一套完整的溶剂过滤器需要实现上述功能,达到去除颗粒物和脱气的效果,需要诸多部件协调作用,以圣斯特Sciencetool的R300E溶剂过滤器为例,主要包括以下部分:
●R300真空抽滤泵——作为过滤过程的动力源,采用无油原理,避免了传统油式真空泵存在油气反流污染险,同时工作噪音控制在50分贝以下,同时具有使用简便、安静的特性。为了提升抽气效率,抽滤泵真空度达到0.09Mpa,抽速为20L/Min。过滤300mL溶剂的时间缩短至1分钟以内。抽滤泵带有真空表和调节阀,便于观察和按需调节滤速。
●300ml过滤杯——作为容纳待过滤溶剂的“入口容器”,其设计直接影响过滤效率和操作便捷性。采用高硼硅玻璃材质,这种特硬玻璃具有优异的化学稳定性,可耐受pH值1-14范围的酸碱溶液,抗热震温差高达270℃,且壁厚均匀、无气泡,支持高温高压灭菌。在容量规格上,除了300ml,另有500ml可选,满足从微量分析到批量制备的不同需求。
●微孔过滤膜——无疑是整个系统的“心脏”组件,其材质和孔径直接决定过滤效果。流动相试剂过滤时,比较常用的材质包括混合纤维素酯(MCE)和尼龙。混合纤维素也被称为水系膜,主要特点是成本低、孔径均一,适用于水溶液过滤,但不耐有机溶剂;而尼龙材质也被称作有机膜,机械强度高,对蛋白质吸附低。在孔径选择上,0.45µm主要用于常规颗粒物去除,而0.22µm则是除菌过滤的黄金标准,可有效截留细菌等微生物。
●砂芯滤头——连接过滤杯和接收瓶,同时滤头中间带有砂芯支撑片,在过滤时可以支撑滤膜,不被过滤时的负压吸引力吸入接收瓶。R300E的砂芯部件细腻,过滤结束后,滤膜依然平整,能确保过滤的有效性。
●夹具——虽不起眼却至关重要,可以固定滤杯、滤膜和接收瓶,使这三部分,使其紧密连接,确保高真空条件下过滤组件连接的气密性,过滤时不会渗漏液。
●1000ml接收瓶——作为收集纯净溶剂的容器,耐压、耐腐蚀和高透明度等特性。除了R300E配置的1000ml容量外,还有500ml、2000ml和5000ml三款锥形集液瓶可供选择。采用与滤杯相同的高品质玻璃,瓶壁厚度达4-5mm,可承受0.1MPa的负压。

在使用时,推荐用户遵行下述步骤来操作使用:
步骤1——组装准备:将砂芯滤头插入锥形接收瓶;用镊子夹取滤膜,避免手部接触,光面朝上,将滤膜平铺于砂芯支撑片上;盖上滤杯,并用夹具固定。
步骤2——系统组装:使用带阻水保护器的泵管连接抽滤泵和过滤器,注意过滤器有字一侧朝泵。
步骤3——预湿润:推荐先加入少量待过滤溶剂湿润滤膜。
步骤4——真空启动:开启真空泵开始过滤。推荐在开机前,将抽滤泵初始负压数值调到完全泄压,逐步增至最大的-0.09MPa。
步骤5——过程监控:观察滤液澄清度,流速异常下降表明滤膜堵塞,需更换。
步骤6——结束操作:先通大气释放负压,再拆卸滤杯,防止滤液回吸。

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