实验室砂芯过滤器,也称为砂芯过滤装置或砂芯抽滤瓶,是一种通过负压(真空)抽滤方式进行溶液过滤的常用设备。它主要由抽滤瓶(也称接收瓶)、砂芯过滤头、过滤杯、真空泵管、阻水保护器和真空抽滤泵组成。
虽然从基本工作原理和构造上看,不同的砂芯过滤器产品具有一定的相似性,但是根据用户过滤物料种类、过滤量、过滤精度、使用习惯方面的差别,所以这类产品也有着不同的分类,以满足各类实验需求。本文就来着重分析砂芯过滤器的分类,以及在这些分类下,产品和使用上的区别。
一、按容量分类
容量是用户在选购过滤产品时,首要也是着重考虑的差异点,主要是针对过滤杯和抽滤瓶盛装液体量的区别。一般根据处理样品的体积来选择,以提高实验效率并避免浪费。
○微、小容量——处理珍贵、微量样品,如少量贵重试剂或生物样品的除菌过滤。通常滤杯容量不大于50ml,集液瓶不然100-200ml
○标准、常规容量——实验室常用的规格,1L、2L溶剂过滤器都在此范围内。适用于日常实验中的流动相过滤、常规溶液澄清或除菌等。
○大容量——处理较大体积样品,如5L及以上的滤液。如:需一次性过滤大量缓冲液、培养基、发酵液或化学合成产物的粗提液。
这里需要注意的是不仅过滤杯和集液瓶容量要符合过滤量,还需要考虑到滤膜的尺寸。
例如在过滤微小量或珍贵滤液时,如果滤膜尺寸过大,会吸附掉一部分滤液,使得过滤损耗变大。所以,在专门用于过滤此类样品的FS300M实验室微量样品过滤装置,除了滤杯(15ml)和集液瓶(125ml)的配置小容量外,器砂芯滤头适配Φ25mm的过滤膜,可以大幅减少滤液损耗。
再比如,进行大容量样品过滤处理时,通过仍然使用常见的Φ47或50mm过滤器,一般在过滤到1.5-2L时,滤膜会被固体、颗粒物堵塞,造成无法正常过滤。所以大容量过滤除了需要更大滤杯和集液瓶外,滤膜尺寸也要放大,如FS400L大容量真空过滤装置适配Φ90mm滤膜,其有效过滤面积是50mm滤膜的4倍(45.5c㎡ :12.6c㎡) ,使其能截流更多的杂质、固体颗粒物,也不容易堵塞,过滤5升液体也不需要中途换模。
二、按滤头与抽滤瓶连接方式分类
连接方式的区别主要体现在密封性、便利性和安全性上,是影响使用体验的重要因素。
○标准磨口连接——滤头下部为磨砂玻璃接口,与抽滤瓶上方的相应磨口密封。这是最为常见的连接方式,无需附加的连接部件,插拔方便,所以被广泛使用。不足之处在于,抽真空使用后,磨口由于吸力吸附,较难拔出。此外,由于没有软性材料密封,真空度只能满足一半过滤需求。
○胶塞式连接——滤头通过个专用的胶塞插入带有侧边接口的抽滤瓶的瓶口,橡胶塞嵌入抽滤瓶口,使滤头和集液瓶固定在一起。胶塞是一种软连接,密封性显著优于磨砂口,但是需要使用专业抽滤瓶。
○螺纹连接——是近年来新出现的一种连接方式,砂芯滤头通过一个带有螺纹的过滤瓶盖连成一体,直接旋拧到特定规格的集液瓶上。这种方式结合了拆装便利、密封性好的有点。同时如R300MF瓶顶式砂芯真空抽滤装置,其过滤盖的螺纹规格采用GL45标准螺纹口,可以和实验室普通蓝盖试剂瓶连接,这样滤液通过滤膜后直接流入试剂瓶内暂存,过滤结束后,取消砂芯过滤器,盖上试剂瓶盖或者进样瓶盖,让使用也变得很方便。
三、按砂芯孔径(过滤精度)分类
也有不少过滤应用不使用滤纸、滤膜,而是直接使用砂芯进行过滤,如纤维检测等,这就需要使用不同且满足实验要求的孔径砂芯滤头。常见的砂芯孔径主要有以下这些:
○粗孔—— 标号G0,或G1,孔径为80 - 120微米,通常用于预处理过滤,去除较大的悬浮颗粒、沉淀物,对溶液进行初步澄清,减轻精密滤膜的压力和堵塞。
○中孔—— 标号 G2,孔径为40 - 60微米,常规澄清过滤,去除中等大小的颗粒、杂质。实验室常用的通用型号,用于大多数溶剂、流动相的澄清和除杂。
○细孔—— 标号G3,孔径为15 - 20微米,精细过滤用于制备澄清度要求高的溶液,去除细小颗粒。
○超细孔—— 标号G4,孔径为5 - 9微米,去除细菌和微生物,。也用于要求极低颗粒含量的超痕量分析。
○精密过滤—— 标号G5, G6,孔径< 2微米,超微过滤、颗粒分析,去除极微小颗粒,或用于收集特定大小的颗粒进行分析。