Фильтродержатели для мембранных фильтров – Для чего они нужны и какой выбрать?

Мембранная фильтрация в наше время широко распространена как в химической технологии, так и в лабораторной практике. Сегодня сложно представить себе лабораторию физико-химического или микробиологического анализа без мембранной фильтрации в фармацевтической, пищевой или химической промышленности. Пробоподготовка, фильтрация и дегазация подвижной фазы для ВЭЖХ (жидкостной хроматографии),стерильная и осветляющая фильтрация – везде используются мембранные фильтры.

Плоские мембранные фильтры сегодня выпускают несколько производителей – Millipore (Миллипор) , Sartorius (Сарториус), Dominic Hunter (Доминик Хантер), PAL (ПАЛ) и другие. Ассортимент мембранных фильтров этих производителей чрезвычайно широк. Плоские мембранные фильтры различаются как по материалу и технологии изготовления, так и по диаметру пор, а также диаметру фильтра. Грамотный подбор фильтра обеспечивает успешное решение практически любой задачи по фильтрации, возникающей как в пробоподготовке, так и в лабораторной практике вообще.

Однако, не менее важным, чем выбор фильтра для мембранной фильтрации, является вопрос выбора фильтродержателя (оправы, воронки) для мембранной фильтрации.

На рынке в настоящее время существуют несколько разновидностей фильтродержателей для мембранной фильтрации – из стекла, металла и полимеров.

Все фильтродержатели имеют свои особенности, о которых мы поговорим.

 

СТЕКЛЯННЫЕ ФИЛЬТРОДЕРЖАТЕЛИ

Стеклянный фильтродержательКонструкция стеклянных фильтродержателей для мембранных фильтров существует уже несколько десятков лет. Представляет собой чаще всего две стеклянные части, соединыемые между собой металлическим зажимом. В нижней части чаще всего установлен дополнительностеклянный фильтр, выполняющий роль поддерживающего слоя для мембранного фильтра.

Достоинства стеклянных фильтродержателей для мембранных фильтров

- Возможность визуального контроля процесса фильтрования

- Возможность визуального контроля чистоты мембранного фильтродержателя

Недостатки стеклянных фильтродержателей (воронок) для мембранных фильтров

- Хрупкость (стеклянные фильтродержатели часто падают и разбиваются)

- Нестойкость в некоторых химических средах (фториды и плавиковая кислота)

- Сложность в периодической очистке шот-фильтра

- Со временем металлический зажим может корродировать

- Возможность утечки по месту установки мембранного фильтра

- Многие стеклянные фильтродержатели требуют специальный сборник фильтрата, что удорожает конструкцию либо – использование для фильтрации промежуточных колб.

В целом, стеклянные фильтродержатели для мембранной фильтрации остаются популярным решением для мембранной фильтрации в лаборатории, но в последние годы они все больше вытесняются более прогрессивными решениями, в частности – фильтродержателями из пластика (тефлона, полистона и других).

 

ФИЛЬТРОДЕРЖАТЕЛИ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Фильтродержатели для мембранной фильтрации из нержавеющей стали ранее использовались достаточно широко. Сейчас, из-за ряда недостатков, в лабораторной практике их почти полностью вытеснили стеклянные и пластиковые фильтродержатели для мембранной фильтрации.

Достоинства фильтродержателей из нержавеющей стали

-Прочность

-Долговечность

Недостатки

-Нестойкость в некоторых средах

- Дороговизна и трудоемкость изготовления

- Значительная масса

-Сложность отмывки, и, как следствие, способность загрязнять некоторые пробы.

Фильтродержатели для мембранных фильтров (воронки для мембранной фильтрации) из полимеров

Еще десяток лет назад фильтродержатели из полимеров из-за недостатков в конструкции и особенностей физико-химических свойств полимеров широко не использовались. Сейчас ситуация резко изменилась. Разработанные новые методы обработки полимеров (в частности, наиболее устойчивого – фторопласта -4), позволили разработать и изготовить фильтродержатели для всех типов мембранных фильтров и разнообразных задач по мембранной фильтрации, возникающих в лабораторной практике – шприцевые фильтродержатели для мембранных фильтров, наливные фильродержатели (воронки) для мембранных фильтров и проточные фильтродержатели, используемые, кроме лабораторной, и в производственной практике.

НАЛИВНОЙ ФИЛЬТРОДЕРЖАТЕЛЬ 

Преимущества фильтродержателей мембранных фильтров из полимеров

- Ударопрочные. Пластиковый фильтродержатель практически невозможно разбить.

- Наливные фильтродержатели - наиболее востребованные в лабораторной практике не требуют дополнительных сборных емкостей, колб и тд, так как снабжены стандартной резьбой GL 45 (самосмазывающие свойства тефлона позволяют это осуществить) и подходят к бутлям ISO, выпускаемых Simax, объемом от 100 мл до 20 л. Это делает особенно удобным использование фторопластовых фильтродержателей для фильтрации подвижной фазы в ВЭЖХ, поскольку сборником фильтрата является бутыль, откуда подвижная фаза в дальнейшем поступает в хроматограф.

- По той же причине (холодная текучесть фторопласта-4) нет необходимости в уплотнителях. Мембранный фильтр зажимается в наливном фильтродержателе , при этом уплотнителем служит сам мембранный фильтр.

- Фильтродержатели для мембранной фильтрации из фторопласта допускают стерилизации по стандартной процедуре GLP влажным паром, благодаря чему с успехом используется в микробиологии, а также, при необходимости – очистку с помощью хромовой смеси.

- Легко отмывается, в отличие от фильтродержателей из нержавеющей стали

ШПРИЦЕВОЙ ФИЛЬТРОДЕРЖАТЕЛЬ

- Долговечность. Опыт эксплуатации показывает, что мембранные фильтродержатели данного типа работают в условиях стандартной лаборатории 10 и более лет. Стеклянный фильтродержатель служит в среднем 1,5-2 года

- Устойчивость ко всем веществам, используемых в лабораторной практике

- Невысокая стоимость/минимальная стоимость владения.

- Универсальность. Полимерные фильтродержатели производства компании STL-Labortechnic подходят под любые типы и размеры плоских мембранных фильтров производителей Миллипор, Сарториус, Доминик Хантер и других.

Недостатки

Недостаток у полимерных фильтродержателей для мембранных фильтров всего один – невозможность наблюдения за процессом фильтрации, так как стакан, в который помещается фильтруемая среда, непрозрачный.

Можно утверждать, что пластиковые мембранные фильтродержатели, в частности, из тефлона являются на сегодняшний день оптимальным решением по соотношению цена-качество-долговечность-комфорт в работе и недаром все больше украинских производственных и исследовательских лабораторий для мембранной фильтрации делает выбор в пользу фильтродержателей из полимеров.