直(zhi)徑(jing)25、47/50、90mm三(san)種(zhong)過(guo)濾膜(mo)在(zai)實(shi)驗(yan)室的應用(yong)差(cha)異(yi)分析(xi)

       真(zhen)空過(guo)濾裝置作(zuo)為(wei)實驗(yan)室樣(yang)品(pin)前(qian)處理的核(he)心設備，其過(guo)濾膜(mo)的合理選擇直(zhi)接(jie)影響實(shi)驗(yan)效率(lv)和(he)結果(guo)可靠(kao)性。不同規(gui)格(ge)的過濾(lv)膜(mo)在(zai)理化性質、通(tong)量(liang)特性和(he)應(ying)用(yong)場景上存(cun)在(zai)顯著(zhu)差(cha)異。過(guo)濾膜(mo)比較重(zhong)要(yao)的參(can)數(shu)有三(san)項——材質、孔(kong)徑(jing)和(he)直(zhi)徑(jing)。濾(lv)膜(mo)材(cai)質影響膜(mo)在(zai)特(te)定(ding)化(hua)學環境(jing)下(xia)的耐(nai)久性、高壓或(huo)機械(xie)應(ying)力(li)下(xia)的表(biao)現(xian)，以(yi)及水(shui)或(huo)油的過濾(lv)效(xiao)果(guo)（疏水(shui)或(huo)者親水(shui)）；孔徑(jing)決定了(le)膜(mo)能(neng)截留的顆粒大(da)小(xiao)和(he)截(jie)留效(xiao)率(lv)，孔徑(jing)越小(xiao)，截留的顆粒越小(xiao)，過濾(lv)精(jing)度(du)越高，同(tong)時(shi)通量(liang)也通常(chang)越低(di)，過濾(lv)速度(du)減(jian)慢，孔(kong)徑(jing)越大(da)則反之(zhi)；過濾(lv)膜(mo)的直(zhi)徑(jing)決定了(le)過(guo)濾面積(ji)，直(zhi)徑(jing)越大(da)，過濾面積(ji)越大(da)，處理速度(du)越快，同(tong)時(shi)能夠(gou)過(guo)濾的液體(ti)量也越多。

        在(zai)上(shang)述三(san)項濾膜(mo)的重要(yao)參(can)數(shu)中，濾(lv)膜(mo)直(zhi)徑(jing)往(wang)往(wang)是(shi)最(zui)被(bei)忽(hu)視的壹項。例如(ru)有(you)些用戶再過(guo)濾(lv)固含量(liang)較高的水(shui)中懸(xuan)浮(fu)物(wu)時(shi)，會出(chu)現濾速慢(man)、甚(shen)至(zhi)濾不動(dong)的問(wen)題。用(yong)戶通(tong)常(chang)會(hui)懷(huai)疑(yi)是(shi)否是(shi)抽濾(lv)泵(beng)的功率(lv)不夠，但(dan)抽濾(lv)泵(beng)的功率(lv)只能(neng)間接影響過(guo)濾(lv)時(shi)的吸力(li)和(he)抽速，而(er)影響過(guo)濾(lv)效率的主要(yao)因(yin)素是(shi)濾(lv)膜(mo)的有效(xiao)過(guo)濾(lv)面積(ji)和(he)吸(xi)力(li)。下(xia)面我(wo)們(men)就(jiu)幾種實驗(yan)室真(zhen)空過(guo)濾裝置中(zhong)常用的濾膜(mo)直(zhi)徑(jing)，介(jie)紹(shao)其特(te)點和(he)分(fen)別(bie)適合於哪些(xie)用途。

●直(zhi)徑(jing)25mm微(wei)量(liang)濾膜(mo)

        是(shi)負壓真(zhen)空抽濾(lv)裝置中(zhong)可以適配(pei)的尺寸(cun)最(zui)小(xiao)的過濾(lv)膜(mo)，有(you)效過濾(lv)面積(ji)通(tong)常在(zai)2.5-3.6cm²之(zhi)間。較為(wei)常見(jian)的應用(yong)有(you)：常(chang)規理化分(fen)析(xi)，如(ru)ICP-MS樣品(pin)前(qian)處理10-50mL溶(rong)液過(guo)濾；納(na)米(mi)材(cai)料（如石墨烯、量(liang)子(zi)點）的分散(san)液過(guo)濾，去除(chu)團(tuan)聚體；研(yan)發(fa)時(shi)對電(dian)池(chi)電(dian)解(jie)液的凈化，可以防止電(dian)極汙染；過濾(lv)低(di)體積(ji)的疫(yi)苗(miao)、抗體溶(rong)液或(huo)細胞培(pei)養(yang)液，進(jin)行除(chu)菌或(huo)者澄清(qing)；法醫與刑偵(zhen)時(shi)，過濾(lv)微(wei)量物(wu)證(zheng)，如(ru)血(xue)液稀(xi)釋(shi)液、泥(ni)土(tu)提取液等(deng)樣品(pin)；高價(jia)值試劑的澄清(qing)純化過濾(lv)。

       總體(ti)而(er)言，Φ25mm的濾膜(mo)適(shi)宜於過(guo)濾(lv)樣品(pin)價(jia)值高，或(huo)者微量、少量(liang)的樣品(pin)。由(you)於其有(you)效過濾面積(ji)更(geng)小(xiao)，過濾(lv)時(shi)，相(xiang)比更(geng)大(da)尺寸的濾膜(mo)，能(neng)使需要(yao)被(bei)截(jie)流(liu)固體、顆粒物(wu)或(huo)微生(sheng)物(wu)等(deng)更(geng)集(ji)中的分布在(zai)濾(lv)膜(mo)表(biao)面，方便(bian)後(hou)續(xu)的實驗(yan)。同時(shi)濾膜(mo)對(dui)於濾液的吸附(fu)也會減(jian)少(shao)，可以使更(geng)多的液體(ti)通過濾膜(mo)流(liu)入(ru)集(ji)液瓶內(nei)。

此(ci)外，Φ25mm的微孔(kong)過(guo)濾(lv)膜(mo)壹(yi)般會搭配容量(liang)更(geng)小(xiao)的真(zhen)空過(guo)濾瓶，以及其他(ta)壹些附(fu)件(jian)來(lai)輔助(zhu)過(guo)濾(lv)。如FS300M微(wei)量真(zhen)空抽濾(lv)裝置，其配(pei)置的抽濾(lv)泵(beng)上(shang)帶有(you)真(zhen)空表(biao)和(he)調(tiao)節閥，可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)過濾樣(yang)品(pin)的需要(yao)，來(lai)調慢過濾(lv)速度(du)或(huo)者調小(xiao)過濾(lv)壓力(li)，避(bi)免樣(yang)品(pin)被(bei)破(po)壞。而(er)在(zai)過(guo)濾(lv)瓶容量(liang)上則(ze)采(cai)用15ml的量筒(tong)式(shi)過(guo)濾杯搭配125ml錐(zhui)形集(ji)液瓶。15ml的量筒(tong)式(shi)過(guo)濾杯可(ke)以(yi)更(geng)準(zhun)確(que)的觀察待(dai)過濾(lv)液體(ti)的液量(liang)，同時(shi)小(xiao)容量(liang)過(guo)濾(lv)瓶組可(ke)以大(da)幅減少濾液的損失，更(geng)加(jia)適合(he)珍貴、微少(shao)量(liang)樣品(pin)過(guo)濾。

●直(zhi)徑(jing)47或(huo)50mm標(biao)準(zhun)濾(lv)膜(mo)

        這(zhe)是(shi)實(shi)驗(yan)室使用最多，最為(wei)廣泛(fan)的壹種(zhong)標(biao)準(zhun)尺(chi)寸過(guo)濾(lv)膜(mo)，所(suo)以用途也最為(wei)廣泛(fan)，許多國(guo)家(jia)、不同行業領域(yu)的國(guo)標(biao)檢測(ce)方法(fa)中，都推薦或(huo)者使用該種直(zhi)徑(jing)規(gui)格(ge)的過濾(lv)膜(mo)。有(you)效過濾(lv)面積(ji)通(tong)常在(zai)10-14cm²之(zhi)間。由於(yu)需求(qiu)量(liang)大(da)、產量大(da)，聚有規(gui)模成(cheng)本(ben)優勢(shi)，其售(shou)價也有雨其他(ta)種類的過濾(lv)膜(mo)。

       Φ 47或(huo)50mm標(biao)準(zhun)濾(lv)膜(mo)較(jiao)為(wei)常見(jian)的應用(yong)包(bao)括但(dan)不限(xian)於(yu)如(ru)：環(huan)境(jing)水(shui)樣100-500mL的顆粒物(wu)、懸(xuan)浮(fu)物(wu)檢(jian)測(ce)截留過(guo)濾(lv)；微生(sheng)物(wu)富集(ji)，藥品(pin)、食(shi)品(pin)等(deng)行業檢(jian)測(ce)致病(bing)菌(jun)的膜(mo)富集(ji)培養(yang)；蛋白(bai)純(chun)化(hua)，層(ceng)析(xi)洗脫(tuo)液的終端(duan)除(chu)菌處理；工業設備、汽車等制造時(shi)，檢測(ce)生(sheng)產後的零部件(jian)清(qing)潔度；幹(gan)粉細胞培(pei)養(yang)基配(pei)置後(hou)，進(jin)行除(chu)菌過(guo)濾(lv)；PBS等緩沖液的澄清(qing)過濾；HPLC/UPLC等流(liu)動(dong)相(xiang)試劑的澄清(qing)除(chu)雜質過(guo)濾(lv)，以延(yan)長(chang)色(se)譜柱(zhu)的使用壽命(ming)，並起到脫(tuo)泡(pao)效果。

       需要(yao)註(zhu)意的是(shi)，雖(sui)然很多應用(yong)都需要(yao)適(shi)應Φ 47或(huo)50mm標(biao)準(zhun)濾(lv)膜(mo)，但(dan)是(shi)由(you)於沒中應用都有自(zi)身(shen)的特性，如(ru)濾(lv)液化(hua)學性質、使用場所、過(guo)濾(lv)後(hou)需要(yao)濾(lv)膜(mo)上(shang)的產物(wu)還(hai)是(shi)濾(lv)液等(deng)都不盡(jin)相(xiang)同，所以(yi)在(zai)搭配的抽濾(lv)泵(beng)、過(guo)濾裝置結構(gou)、過(guo)濾瓶組的材質等(deng)各(ge)方面都有顯著(zhu)差(cha)異。 例如(ru)環(huan)境(jing)監測(ce)和(he)科(ke)研(yan)機構(gou)會(hui)外出(chu)，進(jin)行江(jiang)河(he)湖(hu)海(hai)等地(di)表(biao)水(shui)的采(cai)用過(guo)濾(lv)。針對這種應(ying)用(yong)的便(bian)攜(xie)式(shi)真(zhen)空抽濾(lv)裝置FS300PDC，雖(sui)然同樣能(neng)夠(gou)適(shi)配(pei)直(zhi)徑(jing)47、50mm濾(lv)膜(mo)，但(dan)是(shi)由(you)於不在(zai)室(shi)內(nei)實(shi)驗(yan)室過(guo)濾(lv)，所(suo)以在(zai)電(dian)機(ji)的電(dian)源(yuan)上(shang)采(cai)用直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)，可以連(lian)接汽車點煙器、蓄(xu)電(dian)池(chi)、充電(dian)寶(bao)移動(dong)電(dian)源(yuan)進(jin)行供電(dian)。為(wei)了方便(bian)攜(xie)帶，避(bi)免運輸(shu)時(shi)的破損(sun)和(he)不變(bian)，該機(ji)型的過濾(lv)瓶全(quan)部采(cai)用工程塑(su)料材質制(zhi)作(zuo)，沒有任(ren)何玻璃不見，輕(qing)便(bian)、耐(nai)摔。過濾瓶的所有(you)部件(jian)采(cai)用套娃式(shi)結構(gou)，小(xiao)部件(jian)置入(ru)大(da)部件(jian)中(zhong)，最後全(quan)部放入集(ji)液瓶內(nei)壹(yi)體收(shou)納(na)，便(bian)於(yu)運輸(shu)時(shi)縮(suo)小(xiao)空間占用(yong)。

●直(zhi)徑(jing)90mm大(da)尺寸濾(lv)膜(mo)

        這是(shi)壹(yi)種有效(xiao)面積(ji)高達(da)40-50cm²的大(da)尺寸過(guo)濾(lv)膜(mo)，更(geng)大(da)的有效(xiao)過(guo)濾(lv)面積(ji)使得需要(yao)截(jie)流(liu)的固體顆粒物(wu)、微(wei)生(sheng)物(wu)能(neng)夠(gou)更(geng)分(fen)散(san)的分布在(zai)濾(lv)膜(mo)上(shang)，截流(liu)量(liang)對應有(you)效(xiao)過濾(lv)面積(ji)的倍數(shu)增(zeng)長(chang)。所以單(dan)張濾膜(mo)的過濾(lv)量(liang)大(da)幅提升、過濾(lv)同(tong)等(deng)容量(liang)和(he)性狀樣(yang)品(pin)的過濾(lv)效(xiao)率(lv)也大(da)幅提升。

        實驗(yan)室常(chang)用(yong)的Φ 47或(huo)50mm標(biao)準(zhun)濾(lv)膜(mo)，不同孔(kong)徑(jing)、品(pin)牌(pai)和(he)材(cai)質的膜(mo)會(hui)有壹定(ding)的差異(yi)，但(dan)總體(ti)而(er)言，該(gai)規格(ge)的膜(mo)過(guo)濾量壹(yi)般(ban)不超過(guo)2L，如(ru)果用於(yu)過濾(lv)2L以(yi)上(shang)或(huo)者小(xiao)試、中試的樣品(pin)，那(na)麽單(dan)張膜(mo)單(dan)次會被(bei)堵(du)塞，無(wu)法完(wan)成(cheng)過濾，中(zhong)途需要(yao)停(ting)下(xia)來，更(geng)換(huan)壹張濾膜(mo)。如(ru)果直(zhi)接(jie)使用搭配Φ90大(da)尺寸濾(lv)膜(mo)的真(zhen)空過(guo)濾裝置，如(ru)FS400L大(da)容量真(zhen)空過(guo)濾裝置，就(jiu)可以(yi)在(zai)壹(yi)張濾膜(mo)不更(geng)換(huan)的前提(ti)下(xia)，完(wan)成(cheng)5L以上的濾液過(guo)濾。FS400L的集(ji)液瓶為(wei)容量(liang)5L的藍蓋(gai)玻璃試劑瓶，過濾(lv)結束(shu)後便(bian)於(yu)直(zhi)接(jie)蓋(gai)瓶蓋(gai)保(bao)存(cun)，如果(guo)過濾(lv)量(liang)更(geng)大(da)，還可以(yi)更(geng)換(huan)10L的藍蓋(gai)試劑瓶。

        大(da)尺寸過(guo)濾(lv)膜(mo)除(chu)了能(neng)夠(gou)過濾比25、47、50mm更(geng)多的濾液外，對(dui)於同等工況(kuang)下(xia)，由於(yu)濾膜(mo)尺(chi)寸更(geng)大(da)，使得被(bei)截(jie)留的固形物(wu)可(ke)以(yi)更(geng)廣(guang)的分布在(zai)濾(lv)膜(mo)表(biao)面，所(suo)以(yi)通過(guo)效率也顯著(zhu)更(geng)高。這(zhe)是(shi)由(you)於這種(zhong)特性，大(da)尺寸濾(lv)膜(mo)還(hai)可以被(bei)應(ying)用在(zai)汙(wu)水(shui)的懸(xuan)浮(fu)物(wu)檢(jian)測(ce)過濾、粘(zhan)稠(chou)的樣品(pin)澄清(qing)除(chu)雜質過(guo)濾(lv)，以及其他(ta)各(ge)種(zhong)固含量(liang)高、使用常規尺(chi)寸(cun)濾(lv)膜(mo)過(guo)濾速度(du)慢(man)的工況(kuang)。需要(yao)註(zhu)意的是(shi)此(ci)種應(ying)用中(zhong)除(chu)了增(zeng)大(da)有效過(guo)濾(lv)面積(ji)外，還(hai)需要(yao)提(ti)升真(zhen)空泵(beng)的附(fu)加(jia)吸引(yin)力(li)，兩相(xiang)配合提(ti)升過(guo)濾(lv)效率(lv)。如聖斯(si)特Sciencetool的FS410V粘(zhan)稠(chou)和(he)高固體含(han)量真(zhen)空抽濾(lv)裝置，就(jiu)是(shi)使用了壹臺(tai)真(zhen)空度(du)高達(da)25mbar的二級(ji)高真(zhen)空負壓抽濾(lv)泵(beng)搭配大(da)尺寸濾(lv)膜(mo)的過濾(lv)裝置，能(neng)夠答(da)復提(ti)升(sheng)過(guo)濾效率(lv)。

        綜上(shang)所(suo)述，直(zhi)徑(jing)90mm冷漠(mo)主要(yao)的應用(yong)有(you)：工藝開(kai)發(fa)，生物(wu)反應器收(shou)獲(huo)液的初(chu)級(ji)澄清(qing)；培養(yang)基制(zhi)備，5-10L細胞培(pei)養(yang)液的除(chu)菌過(guo)濾(lv)；油品(pin)分(fen)析(xi)，潤(run)滑油中(zhong)磨損金屬(shu)顆粒的定量(liang)截(jie)留；粘(zhan)稠(chou)樣品(pin)，如(ru)矽膠化(hua)妝品(pin)的脫(tuo)泡(pao)和(he)澄清(qing)；汙水(shui)等雜質含(han)量(liang)高的懸(xuan)浮(fu)物(wu)檢(jian)測(ce)過濾等(deng)等(deng)。