Лабораторные фильтры применяются для отделения твердых фракций из образцов в лабораторных условиях. Они состоят из фильтрующего материала и жесткого корпуса или держателя, который служит ограничителем и опорой для фильтрующего материала.
Типы и применение
Существует несколько видов лабораторных фильтров:
- Мембранные — представляют собой тонкие полимерные пленки, содержащие тысячи микроскопических пор. Как правило, размер пор тождественен размеру мембраны. Частицы большего, чем поры, диаметра, остаются на мембране, тогда как меньшие частицы свободно просачиваются сквозь фильтр. Мембранные фильтры используются для количественного разделения или фильтрации взвешенных веществ из жидкостей и газов. Чтобы уменьшить загрузку частиц и сделать процесс фильтрации более эффективным, выше мембранного фильтра нередко помещают предварительный фильтр, который производит первичную очистку, задерживая наиболее крупные компоненты.
- Центробежные — подходят для небольших лабораторных манипуляций, таких как обессоливание и концентрирование белков или нуклеиновых кислот. Эти устройства используют центробежную силу для фильтрации жидкости. Увеличение скорости центрифуги (G-сила) увеличивает давление на фильтре. Загрязнение минимизируется конструктивными особенностями, которые заставляют силу G достигать фильтра под углом, сметая накопленные молекулы с поверхности.
- Шприцевые — состоят из фильтрующего элемента и корпуса и используются, когда образец необходимо фильтровать перед введением в шприц.
- Бумажные или целлюлозные — изготовлены из целлюлозных волокон и применяются для общей и гравитационной фильтрации с использованием стеклянной или пластиковой фильтрационной воронки. Для этого необходимо сгибать фильтровальную бумагу, но в некоторых моделях доступны предварительно свернутые версии. Удерживают частицы размером до 2,5 мкм.
- Стекловолоконные — изготовлены из микроволокон боросиликатного стекла, что позволяет удерживать мельчайшие частицы в субмикронном диапазоне. Они выдерживают значительный нагрев — до 550 ° C, поэтому востребованы в гравиметрических анализах, где требуется зажигание. Стекловолоконные фильтры должны использоваться плоскими, их невозможно сложить как бумажные, но можно использовать с воронкой Бюхнера или 3-х компонентным фильтром.
- Также имеются специализированные фильтры, изготовленные из различных пористых материалов.
Фильтровальная бумага
1. Для количественного анализа
В зависимости от назначения может быть беззольной или с низким содержанием золы, что определяется воспламенением целлюлозного фильтра при температуре 900 ° C на воздухе.
- Беззольная бумага — используется в критических аналитических приложениях, например, в гравиметрических анализах.
- Бумага повышенной прочности с низким содержанием золы используются для гравиметрических анализов или фильтраций, где преципитат должен быть извлечен, например, из фильтрации воронки Бюхнера в вакууме.
- Беззольные фильтры для количественного анализа повышенной прочности
2. Для качественного анализа
Изготавливается из высококачественного хлопкового линта. Зольность в десять раз превышает зольность количественной фильтровальной бумаги. Используется в качественных аналитических методах для определения и идентификации материалов. Широкий диапазон комбинаций удержания/скорости потока обеспечивает популярность и многочисленность лабораторных применений данного типа фильтра.
Различия между классами качественной фильтровальной бумаги состоит в степени чистоты, твердости, скорости потока, грузоподъемности и химической стойкости. Доступны два формата: стандартные фильтры и фильтры с усиленной влажностью. Некоторые стандартные и усиленные фильтры доступны в предварительно сложенных формах, что улучшает скорость потока и увеличивает загрузочную способность по сравнению с эквивалентными плоскими модификациями.
Прочие критерии различий
- Конфигурация – обычно состоит из фильтрующего элемента, элемента корпуса или обоих элементов фильтра и корпуса.
- Тип образца. различные фильтры работают с твердыми, жидкими или газообразными образцами.
- Фильтрующий материал. Это может быть целлюлоза, ацетат целлюлозы, нитроцеллюлоза и восстановленная целлюлоза; керамические, углеродные и стекловолоконные материалы; политетрафторэтилен (PTFE), поливинилиденфторид (PVDF) и поливинилиденхлорид (PVDC); полипропилен (PP), полисульфон (PSU) и полиэфирсульфон (PES).
- Материал корпуса. В составе возможен акрил, пластиковые акрилы, модифицированные акрилы и полипропилен (PP).
Таковы основные различия между лабораторными фильтрами.
