減壓真空抽濾是實(shí)驗(yàn)室一種常見的樣品制備方法,它是利用親水性的微孔過濾膜、濾紙、濾網(wǎng)或者濾布,使濾液通過濾膜,從而讓顆粒物、固形物、細(xì)菌或微生物等需要被過濾出來的特定物截留在濾膜上。通過這種方法,可以起到濾除樣品中的雜質(zhì)、澄清濾液、除菌的效果,也可以將需要檢測(cè)的細(xì)菌微生物、SS固形物、顆粒物等截留捕獲在濾膜表面,以待下一步實(shí)驗(yàn)測(cè)試。由于采用濾膜法的減壓真空抽濾操作方便、過濾量適中、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 所以在實(shí)驗(yàn)室中的用途非常廣泛,常見的典型應(yīng)用如:制備色譜流動(dòng)相試劑時(shí)進(jìn)行除雜質(zhì)以延長(zhǎng)色譜柱壽命、PBS緩沖液的除菌除雜質(zhì)、對(duì)各類地表水或污水取樣過濾分離后進(jìn)水SS懸浮物檢測(cè)、食品飲料或藥物的微生物限度檢查過濾、制備細(xì)胞培養(yǎng)基時(shí)進(jìn)行除菌、葉綠素的測(cè)定、紡織服裝業(yè)進(jìn)行纖維材料的檢測(cè)、材料制備時(shí)從溶劑中過濾出需要的材料、工業(yè)品的各種軸承或其他零部件的清潔度檢測(cè)等。
進(jìn)行真空抽濾時(shí),必須使用到的器材和設(shè)備包括以下部分:盛裝濾液的過濾杯、放置濾膜濾紙的濾膜放置基座、收集通過濾膜后濾液的真空集液瓶,此外還有加快過濾速度的真空抽濾泵。由于微孔過濾膜和濾紙孔徑細(xì)密,會(huì)對(duì)液體通過產(chǎn)生較大的阻力,所以如果沒有額外的壓力,那么濾液通過會(huì)非常緩慢,甚至不滲透過濾膜。真空抽濾泵的作用就是將過濾瓶或者過濾器內(nèi)的空氣抽走,形成顯著的內(nèi)外壓差,使外部大氣壓推動(dòng)濾液通過濾膜,加快過濾速度。
但是需要注意的是,由于采用負(fù)壓原理的真空過濾其用途非常廣泛(詳見第一段的應(yīng)用介紹),每一種過濾操作都有自身的使用場(chǎng)景和特點(diǎn),無論對(duì)于抽濾泵還是過濾器材都有不同要求。例如進(jìn)行細(xì)菌微生物檢測(cè)、培養(yǎng)基除菌過濾時(shí),需要在潔凈室操作,這就要求抽濾泵的表面易于清潔消毒;在野外進(jìn)行采樣過濾,則需要抽濾泵能夠便于攜帶,并且可以用電池供電;當(dāng)需要檢測(cè)污水的懸浮物時(shí),需要抽濾泵能夠提供更強(qiáng)大的吸力,以避免污水中的雜質(zhì)阻塞濾膜影響濾速。今天我們來詳細(xì)介紹5種最為常用的真空抽濾泵種類,以幫助用戶去選擇適合自己產(chǎn)品種類:
1.一般溶液的過濾——無油真空抽濾泵:是指各類水溶液的過濾,用途最為廣泛,如培養(yǎng)基除菌、微生物限度檢查、緩沖液或色譜流動(dòng)相試劑過濾等。此類應(yīng)用一般對(duì)抽濾泵的真空度和抽速要求不高。但是應(yīng)注意使用無油設(shè)計(jì)的抽濾泵,這是是指該類抽濾泵產(chǎn)品只需要插電就能開機(jī)運(yùn)作,不需要使用水源或泵油等液體介質(zhì)來幫助泵達(dá)到一定的真空度,這樣不會(huì)有倒沖風(fēng)險(xiǎn),不會(huì)對(duì)濾膜或者濾液造成污染。同時(shí)抽濾泵應(yīng)當(dāng)配置調(diào)節(jié)閥,這樣可以根據(jù)實(shí)際情況來改變抽速和吸力。抽濾泵前端還應(yīng)配有緩沖杯,以防意外濾液倒吸,使抽濾泵進(jìn)水故障。如R300無油真空抽濾泵已經(jīng)包含了上述配置,同時(shí)外形尺寸小巧,不占用臺(tái)面空間;噪音值低于50dB,能提供安靜的工作環(huán)境。
2.有機(jī)溶劑、酸堿樣品的過濾——防腐蝕真空抽濾泵:如果是用于過濾有機(jī)溶劑,或者酸堿性液體,普通抽濾泵在使用一段時(shí)間后,內(nèi)部的金屬、橡膠、尼龍等材質(zhì)容易被腐蝕,會(huì)出現(xiàn)橡膠變硬、零部件開裂等情況,從而機(jī)械結(jié)構(gòu)無法完成正常的抽吸動(dòng)作,出現(xiàn)故障。這就需要使用到能夠耐腐蝕的機(jī)型,例如CH301防腐蝕無油隔膜真空抽濾泵,從進(jìn)氣口開始,直至出氣口,和氣體接觸的部件全部為PTFE聚四氟乙烯,即使長(zhǎng)期、高頻次使用,由于PTFE聚四氟乙烯抗強(qiáng)腐蝕的特性,也不用擔(dān)心零部件會(huì)被腐蝕損壞。另外需要特別注意的是,耐腐蝕機(jī)型,耐受的是氣體腐蝕,如果液體進(jìn)入,和其他真空泵一樣,還是會(huì)出現(xiàn)進(jìn)水造成的故障。所以即使使用的是防腐蝕產(chǎn)品,也應(yīng)當(dāng)做好防倒吸保護(hù),同時(shí)防倒吸保護(hù)的組件,包括緩沖瓶、阻水保護(hù)器等也要使用耐腐蝕材質(zhì)。
3.粘稠和高固體含量樣品過濾——高真空度抽濾泵:部分過濾實(shí)驗(yàn)會(huì)遇到待過濾液體固體、雜質(zhì)、懸浮物含量高,或者液體粘稠度較高的工況,如含有藻類等懸浮物的地表水、污水采用、粘稠的化妝品或硅膠、帶有分裝顆粒物的溶劑,普通真空度的抽濾泵可能出現(xiàn)過濾速度慢甚至濾不動(dòng)的現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)當(dāng)使用高真空度的抽濾泵,可以抽走更多的過濾器內(nèi)空氣,從而使內(nèi)部和環(huán)境大氣壓的壓差更為明顯,產(chǎn)生更大的推力推動(dòng)濾液通過濾膜。不過仍需要注意的是,但固體顆粒物含量高達(dá)一定程度,或者濾液粘稠流動(dòng)相非常差,除了更高的真空度外,還應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大濾膜的有效過濾面積,防止濾膜快速堵死。所以針對(duì)此類過濾,推薦使用更專門的粘稠和高固體含量真空抽濾裝置FS410V,除了包含0.099MPa的高真空泵外,還適配φ90濾膜,有效過濾面積更大,是普通φ47或50mm濾膜的4倍。有效果面積更大,使濾液通過面變得更為廣泛,不易堵塞,對(duì)于過濾效率的提升效果更為顯著。如果缺乏大尺寸濾膜的配合使用,只是單獨(dú)使用真空度更高、功率更大的真空泵,濾液內(nèi)的固體顆粒物一旦堵塞濾膜,濾液業(yè)務(wù)范正常通過,反而持續(xù)的高壓可能會(huì)損壞過濾瓶組。
4.野外采用后的現(xiàn)場(chǎng)過濾——便攜式真空抽濾泵:通常需要在野外進(jìn)行地表水采樣的客戶,需要在采樣后現(xiàn)場(chǎng)直接過濾時(shí)使用。此類應(yīng)用場(chǎng)景由于不在室內(nèi),沒有常規(guī)的220V交流電源,需要使用電池、汽車點(diǎn)煙器等進(jìn)行供電,才能正常開展工作。同時(shí)由于是外出采樣,需要攜帶多種設(shè)備,輕便、易于攜帶也是重要的考量因素。可參考R300-DC便攜式無油真空泵的供電方式,可以連接充電寶、移動(dòng)電源、蓄電池或車載點(diǎn)煙器用于供電,尤其是可以連接普通的移動(dòng)電源(充電寶),這樣每個(gè)客戶都可以根據(jù)實(shí)際采樣的需求,攜帶適合電量的移動(dòng)電源。同時(shí)機(jī)體和電池分離,還方便乘交通工具時(shí),設(shè)備可以托運(yùn)而不需要隨身攜帶。
5.潔凈室、細(xì)胞房?jī)?nèi)的過濾——不銹鋼機(jī)體過濾真空泵:比較典型的應(yīng)用就是細(xì)胞培養(yǎng)基除菌過濾和微生物限度檢測(cè)過濾,都需要在潔凈室內(nèi)進(jìn)行。為了避免污染,這就提出對(duì)機(jī)體進(jìn)行消毒的特殊要求。如RS204-WB就是采用全不銹鋼材質(zhì)制作機(jī)體外殼的一款過濾泵。不銹鋼材質(zhì)表面光滑,具有較好的耐腐蝕性能,且由于材質(zhì)本身的特性,所以基本以平直造型為主,沒有死角。這些特性使不銹鋼更易于噴灑75%酒精進(jìn)行擦拭消毒。此外,在潔凈室內(nèi)常會(huì)使用紫外燈進(jìn)行整間房間的照射滅菌消毒,不銹鋼相較于塑料材質(zhì),即使長(zhǎng)時(shí)間受紫外照射,也不會(huì)出現(xiàn)顏色改變、變脆的問題。