實驗室砂芯過濾器,也稱為砂芯過濾裝置或砂芯抽濾瓶,是一種通過負壓(真空)抽濾方式進行溶液過濾的常用設備。它主要由抽濾瓶(也稱接收瓶)、砂芯過濾頭、過濾杯、真空泵管、阻水保護器和真空抽濾泵組成。
雖然從基本工作原理和構造上看,不同的砂芯過濾器產品具有一定的相似性,但是根據用戶過濾物料種類、過濾量、過濾精度、使用習慣方面的差別,所以這類產品也有著不同的分類,以滿足各類實驗需求。本文就來著重分析砂芯過濾器的分類,以及在這些分類下,產品和使用上的區別。
一、按容量分類
容量是用戶在選購過濾產品時,首要也是著重考慮的差異點,主要是針對過濾杯和抽濾瓶盛裝液體量的區別。一般根據處理樣品的體積來選擇,以提高實驗效率并避免浪費。
○微、小容量——處理珍貴、微量樣品,如少量貴重試劑或生物樣品的除菌過濾。通常濾杯容量不大于50ml,集液瓶不然100-200ml
○標準、常規容量——實驗室常用的規格,1L、2L溶劑過濾器都在此范圍內。適用于日常實驗中的流動相過濾、常規溶液澄清或除菌等。
○大容量——處理較大體積樣品,如5L及以上的濾液。如:需一次性過濾大量緩沖液、培養基、發酵液或化學合成產物的粗提液。
這里需要注意的是不僅過濾杯和集液瓶容量要符合過濾量,還需要考慮到濾膜的尺寸。
例如在過濾微小量或珍貴濾液時,如果濾膜尺寸過大,會吸附掉一部分濾液,使得過濾損耗變大。所以,在專門用于過濾此類樣品的FS300M實驗室微量樣品過濾裝置,除了濾杯(15ml)和集液瓶(125ml)的配置小容量外,器砂芯濾頭適配Φ25mm的過濾膜,可以大幅減少濾液損耗。
再比如,進行大容量樣品過濾處理時,通過仍然使用常見的Φ47或50mm過濾器,一般在過濾到1.5-2L時,濾膜會被固體、顆粒物堵塞,造成無法正常過濾。所以大容量過濾除了需要更大濾杯和集液瓶外,濾膜尺寸也要放大,如FS400L大容量真空過濾裝置適配Φ90mm濾膜,其有效過濾面積是50mm濾膜的4倍(45.5c㎡ :12.6c㎡) ,使其能截流更多的雜質、固體顆粒物,也不容易堵塞,過濾5升液體也不需要中途換模。
二、按濾頭與抽濾瓶連接方式分類
連接方式的區別主要體現在密封性、便利性和安全性上,是影響使用體驗的重要因素。
○標準磨口連接——濾頭下部為磨砂玻璃接口,與抽濾瓶上方的相應磨口密封。這是最為常見的連接方式,無需附加的連接部件,插拔方便,所以被廣泛使用。不足之處在于,抽真空使用后,磨口由于吸力吸附,較難拔出。此外,由于沒有軟性材料密封,真空度只能滿足一半過濾需求。
○膠塞式連接——濾頭通過個專用的膠塞插入帶有側邊接口的抽濾瓶的瓶口,橡膠塞嵌入抽濾瓶口,使濾頭和集液瓶固定在一起。膠塞是一種軟連接,密封性顯著優于磨砂口,但是需要使用專業抽濾瓶。
○螺紋連接——是近年來新出現的一種連接方式,砂芯濾頭通過一個帶有螺紋的過濾瓶蓋連成一體,直接旋擰到特定規格的集液瓶上。這種方式結合了拆裝便利、密封性好的有點。同時如R300MF瓶頂式砂芯真空抽濾裝置,其過濾蓋的螺紋規格采用GL45標準螺紋口,可以和實驗室普通藍蓋試劑瓶連接,這樣濾液通過濾膜后直接流入試劑瓶內暫存,過濾結束后,取消砂芯過濾器,蓋上試劑瓶蓋或者進樣瓶蓋,讓使用也變得很方便。
三、按砂芯孔徑(過濾精度)分類
也有不少過濾應用不使用濾紙、濾膜,而是直接使用砂芯進行過濾,如纖維檢測等,這就需要使用不同且滿足實驗要求的孔徑砂芯濾頭。常見的砂芯孔徑主要有以下這些:
○粗孔—— 標號G0,或G1,孔徑為80 - 120微米,通常用于預處理過濾,去除較大的懸浮顆粒、沉淀物,對溶液進行初步澄清,減輕精密濾膜的壓力和堵塞。
○中孔—— 標號 G2,孔徑為40 - 60微米,常規澄清過濾,去除中等大小的顆粒、雜質。實驗室常用的通用型號,用于大多數溶劑、流動相的澄清和除雜。
○細孔—— 標號G3,孔徑為15 - 20微米,精細過濾用于制備澄清度要求高的溶液,去除細小顆粒。
○超細孔—— 標號G4,孔徑為5 - 9微米,去除細菌和微生物,。也用于要求極低顆粒含量的超痕量分析。
○精密過濾—— 標號G5, G6,孔徑< 2微米,超微過濾、顆粒分析,去除極微小顆粒,或用于收集特定大小的顆粒進行分析。