粘度大的樣品過(guò)濾不動(dòng)怎么辦,?如何在實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾高粘度樣品
在實(shí)驗(yàn)室濾膜法過(guò)濾操作中,通過(guò)真空泵對(duì)過(guò)濾瓶,、過(guò)濾器抽氣減壓,,來(lái)形成壓差加快過(guò)濾速度,可以提升過(guò)濾效率,,縮短過(guò)濾時(shí)間,。但是對(duì)于一些固含量較高、顆粒物較大,、液體粘稠的過(guò)濾樣品,,即使使用過(guò)濾裝置,也有可能出現(xiàn)濾速慢或者濾液無(wú)法通過(guò)濾膜的情情形,。
在這其中,,高粘度的樣品,如樹(shù)脂,、果膠,、硅膠、化妝品,、農(nóng)產(chǎn)品發(fā)酵液等,,尤其難以過(guò)濾。這主要是因?yàn)椋?)液體粘度過(guò)高,,導(dǎo)致流動(dòng)阻力大,,粘稠的過(guò)濾介質(zhì)粘附在濾膜空隙中,造成堵塞,。2)濾材選擇不當(dāng):孔徑過(guò)小會(huì)加大阻力,,材質(zhì)吸附性強(qiáng)會(huì)更容易堵塞。3)溫度影響,,通常而言,,低溫會(huì)是液體的粘度增強(qiáng)。4)過(guò)濾裝置有效過(guò)濾面積太小,,濾液能夠通過(guò)的通道太少,,造成堵塞,缺乏動(dòng)態(tài)優(yōu)化。5)真空度不足,,產(chǎn)生的負(fù)壓吸引力太小,,無(wú)法推動(dòng)濾液通過(guò)濾膜。
針對(duì)上述分析的原因,,可以采用如下方法來(lái)改善過(guò)濾速度:
大幅度增加有效果面積——
常規(guī)的抽濾裝置,,尤其是砂芯過(guò)濾瓶一般都采用直徑47或50mm的過(guò)濾膜,有效過(guò)濾面積一般在10平方厘米以下,,一般過(guò)濾自來(lái)水,,容量也不超過(guò)2升,所以增加有效過(guò)濾面積,,使粘稠的濾液在更大面積的濾膜上均勻分布和通過(guò),,是有效的提升過(guò)濾速度的方法。例如圣斯特Sciencetool的FS410V粘稠液體真空抽濾裝置,,采用直徑90mm的大尺寸濾膜,,其有效過(guò)濾面積可達(dá)普通過(guò)濾膜的4倍,更大的有效過(guò)濾面積使得固體顆粒物能夠更分散的分布在濾膜上,,濾液可通過(guò)的空間更大,,阻力變小。
2.使用真空度更好的負(fù)壓抽濾泵——
更高的真空度,,可以使過(guò)濾裝置內(nèi)外形成更顯住的壓差,,從而產(chǎn)生更強(qiáng)的推力推動(dòng)濾液通過(guò)濾膜。如上所述的,,F(xiàn)S410除了增加了有效過(guò)濾面積外,,該裝置還搭配了一臺(tái)真空度高達(dá)-0.097Mpa高真空無(wú)油抽濾泵,更高的真空可以產(chǎn)生更大的內(nèi)外壓差,,對(duì)濾液產(chǎn)生更強(qiáng)推力使其通過(guò)濾膜。
3.增大濾材孔徑——
孔徑越小阻力越大,,孔徑越大,,阻力越小,所以在滿足截流要求的前提下,,使用孔徑更大的濾膜也能提升過(guò)濾速度,。
4.選用不易粘附、抗堵塞的濾材——
通常棉質(zhì)的濾紙,、玻璃纖維,、尼龍等濾膜,由于材質(zhì)厚,、吸附性強(qiáng),、結(jié)構(gòu)致密,所以用來(lái)過(guò)濾粘稠液體時(shí),,會(huì)使堵塞情況加重,。應(yīng)當(dāng)選擇更為光滑的材料,,如PP聚丙烯、PES聚醚砜,,或者如果對(duì)截流精細(xì)度要求不高,,如10微米以上,可以直接選用不銹鋼濾網(wǎng)(也有多多種孔徑供選擇),。
5.稀釋濾液——
可以用純水或者去離子水稀釋粘稠的樣品,,稀釋可以起到如下作用:降低粘度;調(diào)整濃度,;溶解特定成分以分離雜質(zhì),。這些作用都可以改善影響過(guò)濾速度的因素。
6.分段過(guò)濾——
直接使用孔徑較小的過(guò)濾膜,,可能濾液中的固體顆粒物比較容易堵塞濾膜,,增加阻力,降低過(guò)濾效率,。故而可以先粗濾,,去除大顆粒,再逐步精細(xì)過(guò)濾,。這樣在每一次過(guò)濾時(shí),,使固體顆粒物不易堵塞濾膜。
7.改變介質(zhì)的溫度——
在大部分情況下,,溫度升高時(shí),,液體分子獲得更多動(dòng)能,運(yùn)動(dòng)加劇,,削弱了分子間的相互作用力,。這使得分子更容易滑動(dòng),從而降低粘度,。但是某些復(fù)雜流體(如膠體,、高分子溶液)可能在特定溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出反常行為,例如相變或結(jié)構(gòu)重組導(dǎo)致粘度突變,。所以加熱降低粘度,,使液體流動(dòng)性變得更好,更容易通過(guò)濾膜,,也可以增加過(guò)濾速度,。比較典型的案例有化工企業(yè)在過(guò)濾樹(shù)脂膠液時(shí),使用帶加熱功能的過(guò)濾裝置,,將介質(zhì)溫度升至50℃時(shí),,過(guò)濾速度相比常溫狀態(tài)提高3倍。
最后,用戶在實(shí)際過(guò)濾操作時(shí),,可以根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)的情況,,來(lái)選擇上述方法組合,這樣相比只使用單一方法,,能更好的提升過(guò)濾效率,。
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