
砂芯过滤器又称溶剂过滤器、砂芯玻璃真空过滤瓶,其核心部分是玻璃粉末烧结而成的砂芯状滤板,将特定粒度的玻璃粉末填充到模具中,加热至玻璃的软化点附近但低于其完全熔融的温度。在此温度下,玻璃粉颗粒的表面层软化、粘性流动,在颗粒接触点处形成“颈状”连接,*终将松散的粉末固结成一个坚固而多孔的整体。砂芯板用来支撑滤纸、滤膜、滤布等滤材,再搭配装有待过滤液体的滤杯和收集过滤好液体的集液瓶,从而组成一套完整的砂芯溶剂过滤器。
砂芯制作的滤板相比其他材质,主要有两个显著特点:
一,孔径均匀,表面细腻平整,相比不锈钢、塑料制作的网格状滤膜支撑片,支撑力更均匀,可以使滤膜在过滤时不易破损,过滤完后取下也更平整,不会出现网格状的印迹,便于后续实验检测。二,玻璃的化学稳定性好,除了氢氟酸、磷酸和强碱外,可以耐受有机溶剂和其他的化学腐蚀,通用性强,避免塑料和不锈钢材质需要确认具体过滤样品的化学兼容性。
由于上述的特性,砂芯过滤器主要在实验室中有以下用途:
1.液相色谱(HPLC/UPLC)样品制备:
在液相色谱分析中,有效去除样品中>0.5μm的微小颗粒,是防止色谱柱堵塞、保护昂贵色谱柱并确保分析结果准确可靠的关键步骤,这一防护通常通过样品前处理中的流动相试剂过滤来实现。常规分析选择孔径0.45μm滤膜。在化学兼容性方面,处理水相样品可用混合纤维素酯膜;有机相样品应选用尼龙过滤膜。将滤膜铺放在砂芯支撑片表面,装好过滤瓶后,再倒入流动相试剂就可以完成过滤。近年来新推出的机型,如R300MF色谱流动相试剂溶剂过滤装置,改变了过去使用锥形瓶作为集液瓶的设计,转而采用全新设计的过滤连接盖,将砂芯滤头和试剂瓶直接连接,这样有助于过滤结束后后,滤液已经直接流入了试剂瓶内,便于后期保存和直接进样使用。
2.总悬浮固体(TSS)测定:
是环境水质监测中一个核心的物理指标,指水样中能被特定滤膜,通常为0.45μm孔径截留,并在103-105°C下烘干至恒重的固体物质总量。准确测定TSS对于评估水质污染、监控污水处理效果至关重要。一般是将0.45μm混合纤维素膜放入溶剂过滤器内过滤水样,随后将过滤好的滤膜放在烘箱中烘干,放入干燥器冷却后,用万分之一分析天平称重。由上述可知,水质检测过滤的滤膜需要进行后续多个步骤的处理和测试,所以使用砂芯过滤器过滤可以较好的确保滤膜的完整和平整性,更方便取膜和后续实验步骤。
3.土壤与沉积物研究
土壤经浸提剂(如DTPA、CaCl溶液)振荡后,液体中含有大量微细土壤颗粒和胶体。直接分析会损坏仪器、干扰结果,颗粒物负荷高,极易堵塞滤膜。由于浸提液是各类溶剂,需要考虑化学兼容性的问题,所以仍然推荐使用通用性强的砂芯玻璃真空过滤器,比如R300E系列真空抽滤装置,能够提供4款不同容量规格过滤瓶组,可以按需选择。
4.纳米材料洗涤纯化
这是纳米合成后处理的核心环节,目标是保留纳米颗粒在滤液中,而将小分子杂质(如未反应的前驱体、副产物盐类)或更大的团聚体截留或分离。*大挑战是选择合适的孔径,避免目标纳米颗粒被截留或在膜表面团聚堵塞。在此类过滤结束后,需要完整揭下滤膜,建议采用砂芯品质更好,表面更细腻的FS3310砂芯真空抽滤装置,以确保截留物的完整性。
5.糖度测定前样品颗粒物去除
确保折光仪或糖度计的测量光路不受悬浮颗粒干扰,获得准确的糖度(°Brix)值。挑战主要来自样品的高粘度或高纤维含量(如果蔬汁)。对于果肉丰富的果汁,可先使用纱布或滤网进行粗滤,然后再对于多数清汁,用0.45μm水系膜装入砂芯过滤器进行负压抽滤。
6.农药残留分析中样品提取液净化
经过溶剂提取、液液分配、固相萃取等步骤后,提取液中仍可能含有微小颗粒、残留的微量脂质或胶体。这些物质会堵塞色谱柱、污染离子源。过滤旨在提供“进样级”洁净度的液体。因为提取液通常含乙酸乙酯、乙腈等有机溶剂,必须使用耐有机溶剂的滤膜,*常用的是聚四氟乙烯(PTFE)膜,其疏水性也能阻挡微量水分。