微孔滤膜过滤器的改进探讨
2019-04-22 23:34
目前,为了培养创新型人才，国内各大高校化工学院都在加 强实验中心的建设。仪器分析实验中心是化学实验室建设的重要组成部分
仪器分析实验尤其是色谱分析中，实验所用到的溶剂和样品大多要经过过滤处理。常用的过滤设备由真空装置和过滤装置组成。由于创新实验的需要,实际样品分析，特别是复杂 组成样品分析己经在仪器分析实验中得到较大体现。实际样品分析导致了溶剂和样品的多样性,因此过滤器必须能够 同时处理水相和有机相溶剂和样品，并且处理后的溶剂和样品中不能含有影响分析和设备性能的小颗粒。符合上述要求较为常用的是微孔滤膜过滤器，它可以自由更换有机相或是水相膜。但是微孔滤膜过滤器构造较为精密，制作复杂，价格昂贵。
一般来说，仪器分析实验中常用的微孔滤膜过滤装置有两种:微孔滤膜溶剂过滤装置和微孔滤膜样品过滤装置，其中微孔滤膜溶剂过滤装置体积大（1000mL),微孔滤膜样品过滤装 置体积较小（矣100 mL)。样品过滤器不能满足大量溶剂的处理需要;而溶剂过滤器用来处理样品的话，会导致样品大量损失且易受到污染,影响分析结果。为了完成仪器分析实验教学任务， 必须同时购买微孔滤膜溶剂过滤装置和微孔滤膜样品过滤装置，一定程度上增加了实验教学维持费用。
本文对微孔滤膜溶剂过滤器进行了改进，增加了自制辅助 部件，使一套过滤器同时具有溶剂过滤和样品过滤作用，实现了仪器设备的多功能化，保证实验教学效果的同时节约了实验教学维持费用。
1微孔滤膜过滤器的待改进之处
目前仪器分析实验中较为常用的是1000ml全玻璃微孔滤膜溶剂过滤器，结构如图1。
图1微孔滤膜溶剂过滤器结构
根据样品过滤的特点，上述微孔滤膜溶剂过滤器必须解决 以下两个问题才能用于样品的过滤处理：
1.1样品损失严重
仪器分析实验中多数样品需要经过较为复杂的前处理后才能用于分析，样品处理量以能够满足分析需求为宜，处理后的少量样品如果经过体积较大的常规微孔滤膜溶剂过滤器，损失较大，进而影响下一步的实验分析。
1.2样品易被污染
少量样品如果用250mL滤杯、47mm直径滤头和1000mL
接收瓶的常规微孔滤膜溶剂过滤器过滤处理，由于接触仪器面 积较大,极易受到污染。被污染的样品由于组成发生变化，实验结果误差大，就会失去了分析测试的意义。
2改进的微孔滤膜过滤器结构探讨
为了解决上述微孔滤膜溶剂过滤器用于样品过滤存在的样品损失和易被污染的问题，我们对微孔滤膜溶剂过滤器进行了部分改进，结构如图2。
图2改进后的微孔滤膜溶剂过滤器结构
2.1滤杯和滤头部分改进
为了解决300mL滤杯和47mm直径滤头给样品带来的损失和污染问题,我们设计了如图的滤杯辅助装置。
滤杯辅助装置由塑料制成，包括底座和圆筒两部分。其中，筒状部分的内径为15mm,与滤杯相比体积大大减小，用于样品 过滤，保证了样品少损失且不被污染。底座为环状，外径与滤杯 和滤头直径一致，铁夹的夹力能够使得滤杯、底座和滤头三部分贴紧,样品不泄漏；内径直径为15mm,大大小于滤芯直径，减小了过滤时使用的滤芯面积，进一步保证了样品损耗小和不被污 染。
2.2样品接收部分改进
过滤处理中对样品影响最大的要数1000mL接收瓶，同样我们对样品接收部分进行了改进,改进的样品接收部分由玻璃试管和橡胶管组成。直径20mm的试管大大减小了样品接收器的体积，保证了过滤样品的质量，同时方便了仪器的清洗；玻璃试管下端的橡胶管可以防止玻璃试管与接收瓶间的碰撞，起到了保护仪器的作用。
3结论
本文从节约型实验中心建设角度,对市售1000mL的微孔滤膜溶剂过滤器进行了改进,增加了样品收集功能，使一套过滤器同时具有溶剂过滤和样品过滤作用，应用于实践实验教学，效果良好。实现了仪器设备的多功能化，保证实验教学效果的同时节约了实验教学维持费用。
