過濾是實驗室常用的技術(shù)，使用膜過濾器是效果且易于操作的過濾方法,。從能量消耗,，操作簡便和過濾效果上看，膜過濾優(yōu)于其他分離過程,，比如蒸餾或結(jié)晶,。特別是對于生化或藥物的應用尤為重要，因為其中的蛋白質(zhì)和有效成分很多是熱敏感的,。隨后實驗室的過濾工藝才可能被放大和改進,，并zui終應用到實際的大規(guī)模生產(chǎn)中。
過濾也是分離液體中固體顆粒的zui常用方法之一,。我們熟悉的土壤是zui大的天然過濾器,，地下水在通過不同類型的土壤之后積聚,，并保留了各種成分，如顆粒物和污染物,。
在生物和制藥技術(shù)行業(yè)的許多領(lǐng)域,，包括食品和飲料行業(yè)，生物技術(shù)和飲用水處理行業(yè),，都普遍使用過濾膜用于過濾,。
過濾膜的工作原理
膜過濾器的原理非常簡單：待過濾的溶液通過薄的微孔膜，其滲透性取決于孔的大小,，與普通篩的網(wǎng)孔大小相當,。比濾膜孔更小的顆粒穿過濾膜，同時比過濾膜孔大的顆粒截留下來,。
PTFE濾芯
由PTFE聚四氟乙烯制成的ZITEX圓形過濾器,，除孔徑外的其他變量取決于過濾器的設計和材料。在簡單的過濾過程中,，膜過濾器只作為一個膜片,，待過濾的液體在壓力下通過該膜片被吸入或壓入。但是它們也可以作為過濾膜組或濾芯,，在離心管中或在96孔板中作為高通量篩選(HTS)的微孔板來使用,。膜過濾器的技術(shù)設計幾乎是無限的。
PVDF濾芯
PTFE聚四氟乙烯膜過濾器作為過濾器的特定應用取決于不同材料,，例如疏水性的PVDF,，硝酸纖維素，醋酸纖維素,，尼龍，PES和PTFE,。材料的選擇取決于將要分離的物質(zhì)以及顆粒存在于何種溶劑中,，PVDF和PTFE過濾膜更適合于特殊應用，例如需要化學穩(wěn)定性過濾或清潔氣體過濾,。
纖維素濾芯
硝酸纖維素膜和醋酸纖維素膜堪稱過濾材料中的“經(jīng)典過濾膜”,，具有非常廣泛的應用。
孔徑?jīng)Q定了應用,，根據(jù)孔徑的大小,，將不同的過濾膜技術(shù)分為三類：微過濾，超過濾和納米級過濾,。
1.微過濾膜技術(shù)
微孔過濾膜的孔徑一般在5μm和0.1μm之間,。孔徑為0.1μm至0.2μm,，可以分離酵母菌和細菌,，這就是為什么微孔過濾膜在微生物實驗中經(jīng)常被使用,，它是一種溫和快速的殺菌方法。例如注射式過濾器,，即使在少量溶液的情況下,，各種溶液也可以進行無菌過濾，這類微過濾膜主要應用于研究和醫(yī)學工作,。微型過濾錐由硼硅酸鹽玻璃制成,。
在工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)上，這種濾膜技術(shù)以濾芯形式使用,，特別是在醫(yī)藥,，食品和飲料工業(yè)中。例如,，在生物技術(shù)中用于生物反應器中生長階段之后的“收獲”和細菌分離的生物技術(shù),，廢水處理或渾濁液的油水分離。這類過濾只需要低于2巴的低壓,。
2.超過濾膜技術(shù)
大分子被濃縮時可使用超濾技術(shù),，所以過濾原理在這里被逆轉(zhuǎn)使用，超濾過濾膜孔徑在0.1μm和0.01μm之間,。由于該技術(shù)主要用于濃縮蛋白質(zhì),，所以不被稱為“孔徑”，而是被特殊定義為“分子量切斷”(MWCO)或“標稱分子量切斷”(NMWC),，SI 單元被稱為道爾頓(質(zhì)量單位,，等于一氧原子的1/16)。MWCO值表示被膜截留的球狀分子的zui小分子量,。為了安全起見,，應總是選擇MWCO值至少比要分離的大分子的分子量高20%。這種膜過濾技術(shù)的應用,，必須有外部壓力,，通常在1-10巴之間。
離心管由無內(nèi)襯的PP管制成,，也可用于離心力分離,。使用離心過濾器需要有配合的特殊離心管，其底端帶有特定分子量值的過濾膜并充滿了待過濾的溶液,。在離心過程中,，溶液被壓進管底端的過濾膜進入離心管。大分子由于太大,，被截留下來,。離心過濾器有很多不同的設計，無論是小型還是大型，都可利用離心膜技術(shù)實現(xiàn)自己的過濾目的,。離心過濾的一個變種被稱為“滲濾”,，這是透析和過濾的組合，用于交換緩沖溶液或改變?nèi)芤褐宣}的濃度,，飲用水處理廠大規(guī)模使用滲濾膜技術(shù),。
3.納米級過濾技術(shù)
納米級過濾使用帶更小孔徑的膜過濾器，其孔徑小于0.005μm,。該膜過濾器用來截留更小的有機分子和鹽,，例如重金屬離子。納米級過濾需要外部壓力,，過濾壓力一般在10-80巴之間,。納米級過濾膜技術(shù)zui主要應用于污水處理中的污染物截留，并可在制藥和生物技術(shù)工業(yè)中用于分類和處理可回收物質(zhì)?，F(xiàn)在中國政府加大環(huán)境治理力度,，嚴格控制工業(yè)排污，如何有效進行污水處理和回收有用物料成為生產(chǎn)企業(yè)的重要課題,，RCT的納米級過濾膜產(chǎn)品可以幫助您解決這些難題,。
納米級過濾工藝簡便且應用廣泛，不僅可以使用過濾器進行消毒或濃縮,，還可以將濾膜制成各種形狀,，用于溶劑和緩沖液的日常精細過濾。許多分析儀器如HPLC或UHPLC系統(tǒng),，需要使用極其清潔和無顆粒的溶液,，以防止毛細管堵塞和敏感的高孔隙吸附劑失活。因此,，對于今天高科技的分析技術(shù)和儀器來說,，可靠的納米過濾膜是不可忽視和非常重要的。
膜過濾器是可以“串聯(lián)”的,，具有不同孔徑的膜過濾器可用于分離不同尺寸的粒子并將其分餾,。例如預過濾器可以用來分離污垢和懸浮顆粒，后續(xù)過濾過程中,，膜過濾器的孔徑可以逐漸減小，以zui終獲得所需的溶液純度或不同大小的分子,。
總體看來,，簡便的膜過濾技術(shù)顯示出巨大的潛力并被正確使用，可有效取代或替代許多其他清潔或提純工藝,。
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