Filters en filtratieapparatuur
DURAN® filters en bijbehorende filterplaten
DURAN® filters en de bijbehorende filterplaten worden nauwkeurig vervaardigd uit DURAN® borosilicaatglas 3.3, bekend om zijn hoge chemische en thermische schokbestendigheid. Ze zijn volledig anorganisch en inert onder de meeste omstandigheden. Hierdoor zijn er geen uitlogbare organische of ionische stoffen aanwezig die anders de filtraat zouden kunnen verontreinigen. Ze zijn ideaal voor scheidingen, bijvoorbeeld met sterke zuren of basen, en kunnen eenvoudig worden gereinigd en hergebruikt. De maximale bedrijfstemperatuur van DURAN® filterproducten is +450 °C.
DURAN® filtratievaten
DURAN® filtratievaten zijn speciaal geoptimaliseerd voor het bijbehorende filtratieapparaat (bijv. trechters met Guko-adapters) en zijn vacuümdicht door hun speciale geometrie en hoge wanddikte. Hun ontwerpen zijn goedgekeurd door de TÜV-accreditatie-instelling en waar van toepassing gemarkeerd met de "GS"-indicatie; zie specifieke producten voor details.
DURAN® filterapparatuur
Het filterapparaat heeft vrijwel universele toepassingen met betrekking tot de te filteren chemicaliën, omdat het medium alleen in contact komt met glas en PTFE. De gegradueerde trechter vereenvoudigt dosering en analyse. De beproefde DURAN® filterfles en PTFE-slangverbinding zorgen voor veilig werken in het laboratorium. Dankzij de PTFE-plaatdrager kunnen poreuze glasplaten met verschillende porositeiten worden gebruikt, naast het gespleten zeef. Filterpapier, membraanfilters (47 mm) of alleen glasfilters kunnen worden gebruikt voor filtratie. De vervangbare platen en de PTFE-adapter in combinatie met de klem maken snelle veranderingen van porositeiten of vervanging van filters mogelijk. Reiniging is aanzienlijk vereenvoudigd in vergelijking met een traditionele filtertrechter, omdat de filterplaat snel en eenvoudig van beide zijden kan worden gereinigd.
Aanbevelingen
Grove en fijne, evenals analytische filtratie kunnen worden uitgevoerd dankzij de beschikbare porositeiten van 10µm - 160µm. Bovendien is het filtratieapparaat ook geschikt voor de filtratie van HPLC-media, testen op bacteriële besmetting, residuanalyse en de filtratie van andere media.
Porositeit
Porositeitsmeting gebeurt met de Bechhold-beldrukmethode, die uitgebreid in de literatuur is beschreven. In het belang van snelle filtratie wordt er alles aan gedaan om filterplaten te produceren met zoveel mogelijk open poriën zonder blokkades of gesloten holtes. Dit is een van de gebieden waar DURAN® glasfilters in uitblinken.
Voor een succesvol gebruik van glasfilters is de selectie van de juiste porositeit van cruciaal belang. In dit opzicht geeft de volgende tabel details van zes porositeitsbereiken met aanwijzingen voor hun belangrijkste toepassingsgebieden. Een punt om in gedachten te houden is dat de filtratieapparatuur idealiter zo moet worden geselecteerd dat de nominale grootte van de grootste porie iets kleiner is dan de kleinste deeltjes die moeten worden gefilterd. Dit voorkomt infiltratie van deeltjes in de poriën.
Voor toepassingen in kwantitatieve analyse worden porositeit 3 of porositeit 4 glasfiltratieapparatuur bijna exclusief gebruikt. Verschillende werkmethoden bevatten hier vaak verschillende porositeitsindicaties voor dezelfde materialen. Dit komt doordat verschillende processen die worden gebruikt bij de productie van neerslagen voor gravimetrische analyse vaak resulteren in verschillende korrelgroottes.
Porositeitsbereik en toepassingen
Porositeit | Nieuwe identificatie ISO 4793 | Nominale max. poriegrootte µm | Toepassingsgebieden, voorbeelden |
---|---|---|---|
0 | P 250 | 160 - 250 | Gasdistributie in vloeistoffen met lage gasdruk. Filtratie van de grofste neerslagen. |
1 | P 160 | 100 - 160 | Groffiltratie, Filtratie van de grofste neerslagen. Gasdistributie in vloeistoffen. Vloeistofdistributie, grove glasfilters, extractieapparatuur voor grofkorrelig materiaal. Substraten voor losse filterlagen tegen gelatineuze neerslagen. |
2 | P 100 | 40 - 100 | Preparatieve fijnfiltratie: preparatief werk met kristallijne neerslagen. Kwikfiltratie. |
3 | P 40 | 16 - 40 | Analytische filtratie: analytisch werk met medium fijne neerslagen. Preparatief werk met fijne neerslagen. Filtratie in cellulosechemie, fijne glasfilters. Extractieapparatuur voor fijnkorrelig materiaal. |
4 | P 16 | 10 - 16 | Analytische fijnfiltratie: analytisch werk met zeer fijne neerslagen (bijv. BaSO4, Cu2O). Preparatief werk met overeenkomstig fijne neerslagen. Terugslagkleppen en controlekleppen voor kwik. |
5 | P 1,6 | 1,0 - 1,6 | Ultrafijne filtratie |
Doorstroomsnelheid
Om de mogelijke toepassingen van glasfilterplaten en filtratieapparatuur te bepalen, is het noodzakelijk om niet alleen de porositeit, maar ook de doorstroomsnelheden van vloeistoffen en gassen te kennen. Deze worden gegeven in figuren 9 en 10 voor water en lucht. De gegevens zijn van toepassing op filterplaten met een diameter van 30 mm.
Doorstroomsnelheid water | Doorstroomsnelheid droge lucht |
---|---|
Waterdoorstroomsnelheid door filterplaten van verschillende porositeiten als functie van het drukverschil. Voor filterplaten met Ø 30 mm. | Luchtdoorstroomsnelheid door filterplaten van verschillende porositeiten als functie van het drukverschil. Voor filterplaten met Ø 30 mm. |
De doorstroomsnelheden voor andere schijfdiameters kunnen worden berekend door de afgelezen waarde te vermenigvuldigen met de omrekeningsfactor die in de volgende tabel is gegeven:
Filterplaatdiameter (mm) | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 90 | 120 | 150 | 175 |
| |||||||||
Omrekeningsfactor | 0,13 | 0,55 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4,3 | 6,8 | 9,7 | 15 |
Zorg en reiniging van filtratieapparatuur
Naast de informatie is het ook belangrijk om de volgende richtlijnen met betrekking tot thermische spanningen in acht te nemen, die specifiek van toepassing zijn op filtratieapparatuur, om glasbreuk te voorkomen.
Temperatuurveranderingen (thermische schok), drogen en steriliseren
- De maximaal toegestane bedrijfstemperatuur is +450 °C.
- Uniforme verwarming wordt aanbevolen om thermische spanningen en daaruit voortvloeiende breuken te voorkomen.
- Verwarm glasfiltratieapparatuur met een schijfdia meter van meer dan 20 mm alleen in aanvankelijk koude ovens of sterilisatoren.
- De verwarmings- of koelsnelheid mag niet meer dan 8°C/min bedragen.
- Vermijd bij het filteren van hete stoffen temperatuurverschillen van meer dan 100 K; indien nodig, de filtratieapparatuur voorverwarmen in een droogkast.
- Nat filtratieapparatuur langzaam verwarmen tot 80 °C en een uur lang drogen voordat de temperatuur verder wordt verhoogd.
Indien mogelijk, moet filtratieapparatuur op de rand worden geplaatst (stam omhoog) om luchtconvectie tussen de binnenkant van het vat en de ovenkamer mogelijk te maken. Als het plaatsen van de filtratieapparatuur in de oven onder een hoek niet kan worden vermeden (zoals in het geval van pijpleidingfilters), moet elk steunpunt in de buurt van de positie van de filterlas worden beschermd tegen voortijdige verhitting door hitte-isolerend materiaal eronder te plaatsen.
Reiniging van nieuwe glasfiltratieapparatuur
Voordat glasfiltratieapparatuur voor de eerste keer wordt gebruikt, moet deze worden gespoeld met water (indien van toepassing, zuur) om eventuele kleine verontreinigingen die aanwezig kunnen zijn te verwijderen.
Mechanische reiniging
In veel gevallen, als er geen neerslag in de poriën is geïnfiltreerd, volstaat eenvoudig sproeien van het oppervlak (bijv. met een spuitfles). Borstels of rubberen wissers kunnen ook worden gebruikt om het oppervlak van de filterplaat te reinigen. Als er enige neerslag in de poriën is geïnfiltreerd, is terugspoelen van de schijf vereist.
Aanbevelingen
- Glasfilters moeten altijd onmiddellijk na gebruik worden gereinigd.
- Gebruik geen scherpe voorwerpen om het filtraat te verwijderen om beschadiging van het filteroppervlak te voorkomen.
Chemische reiniging
Als na mechanische reiniging nog steeds enkele poriën van de filterplaat verstopt blijven, of als het wenselijk is om ervoor te zorgen dat er geen residu van eerder werk achterblijft voordat een nieuwe stof wordt gefilterd, dan is grondige chemische reiniging noodzakelijk. De keuze van het oplosmiddel hangt af van de aard van de verontreiniging (zie voorbeeld in het volgende overzicht).
Verontreiniging | Oplosmiddel |
---|---|
Boriumnitraat | hete geconcentreerde zwavelzuur |
Zilverchloride | hete ammoniakoplossing |
Rode koperoxide | heet zoutzuur en kaliumchloraat |
Kwikresidu | hete geconcentreerde salpeterzuur |
Kwiksulfide | hete koningswater |
Albumine | hete ammoniakoplossing of zoutzuur |
Vet, olie | aceton, isopropanol |
Andere organische stoffen | hete geconcentreerde zwavelzuur met toevoeging van salpeterzuur, natriumnitraat of kaliumdichromaat |
Na voltooiing van de chemische reiniging moet grondig naspoelen met grote hoeveelheden water plaatsvinden. Gebruik van hete geconcentreerde fosforzuur en hete alkalische oplossingen wordt niet aanbevolen, omdat deze het glasoppervlak kunnen aantasten.
Schroeffilters met verwisselbare filterplaten
Met 3 filtermaten, elk met 4 filterplaten van verschillende porositeit, zijn 12 verschillende filtratiesnelheden beschikbaar. DURAN® schroeffilters hebben een reeks voordelen ten opzichte van conventionele filterapparatuur:
- Verwisselbare filterplaten
- Veilige en eenvoudige verwijdering van het gefilterde materiaal
- Platen hebben een langere levensduur, omdat er geen beschadiging wordt veroorzaakt door het afschrapen van het gefilterde materiaal
- Filterplaten zijn gemakkelijk van beide zijden te reinigen
- Gespleten zeef (Cat. Nr. 21 340 31) kan worden gebruikt in de middelgrote schroeffilter om membraan- en papieren filters te ondersteunen
- Ruimtebesparend
- Kosteneffectief; filterplaten en apparatuur kunnen individueel worden besteld, indien nodig.
Aanbevelingen
De filterplaat moet tussen 2 FKM-pakkingen worden geplaatst.