فلتر ضغط المختبر

أنواع مرشحات الضغط المختبرية

يُعد مرشح الضغط المختبري نوعًا من منتجات التصفية التي يمكن أن توفر معدلات تدفق مختلفة عند الطلب، وغالبًا ما يُستخدم في الصناعات الدوائية وصناعات العمليات الحيوية. يمكن استخدامه لفصل المواد الصلبة عن السوائل تحت الضغط، مما قد يكون مفيدًا في تسريع عمليات التصفية وتحقيق مصافٍ أكثر وضوحًا. في بيئة المختبر، تُستخدم هذه المعدات غالبًا لتحليل المركبات الكيميائية، واختبار جودة المياه، ورصد البيئة، واختبار الأغذية والمشروبات، والأبحاث والتطوير الدوائي.

فيما يلي بعض الأنواع النموذجية من مرشحات الضغط المختبرية:

• مرشحات الضغط المتعددة

  تتكون مرشحات الضغط المتعددة من وحدة تصفية واحدة متصلة برأس متعدد. يتم توزيع السائل الداخل إلى الرأس بالتساوي بين وحدات التصفية. يمكن أن تختلف وسائط التصفية المستخدمة في مرشحات الضغط المتعددة حسب التطبيق؛ وتشمل الأنواع الشائعة الألياف الزجاجية، والبولي بروبلين، والكربون المنشط.

• مرشحات الضغط القرصية

  تستخدم مرشحات الضغط القرصية سلسلة من مرشحات الأقراص المسطحة المكدسة على رأس مشترك. كل مرشح فريد ويمكن صيانته أو استبداله عند الحاجة. تتمثل مزايا مرشحات الضغط القرصية على الأنواع الأخرى في تكاليفها الأولية المنخفضة وسهولة صيانتها. ومع ذلك، فهي ليست فعالة أو كفاءة مثل مرشحات الضغط المتعددة والأنبوبية. تُستخدم مرشحات الضغط القرصية بشكل نموذجي في التطبيقات التي لا تكون فيها معايير جودة المياه قاسية للغاية.

• مرشحات الضغط الأنبوبية

  تتكون مرشحات الضغط الأنبوبية من سلسلة من أنابيب الأغشية المرنة الموجودة داخل وعاء التصفية. تُصنع الأغشية من مادة بولي بروبلين قابلة للاحتفاظ تسمح فقط بمرور الماء النظيف.

  عندما يتم دفع الماء القذر عبر أنابيب الأغشية، يتم احتجاز الملوثات على داخل الأنابيب، ويمر الماء النظيف عبر تصفية الأغشية. بمجرد اكتمال عملية التصفية، يمكن شطف الأغشية بالعكس لتنظيفها. تُعد مرشحات الضغط الأنبوبية أكثر فعالية وكفاءة من مرشحات الضغط القرصية والأنبوبية، والتي تُناسب أكثر مرشحات الضغط من النوع القرصي.

المواصفات والصيانة

• المادة: تُصنع عادةً من الفولاذ، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو السبائك، أو المواد غير المعدنية، مثل السيراميك أو البوليمرات.
• البنية: يحتوي الجسم الرئيسي، وشاشة التصفية، والمكونات الأخرى على مناطق شفط وتصفية منفصلة، مما يمكن أن يقلل من التلوث المتبادل. يمكن اختيار أجزاء مرشح الضغط المختبري المقابلة وفقًا للعينة المراد تصفيتها.
  آلية العمل: تستخدم مرشحات الضغط المختبرية عادةً أوراق الترشيح أو الأغشية أو مواد أخرى لفصل الطور الصلب والسائل. تختلف أحجام المسام في أوراق الترشيح والأغشية المستخدمة في مرشحات مختلفة. بشكل عام، يمكن استخدام مرشحات الضغط المختبرية ذات أغشية أكبر حجمًا لمسامها لتصفية المحاليل التي تحتوي على جسيمات أكبر، بينما يمكن استخدام مرشحات الضغط المختبرية ذات أغشية أصغر حجمًا لمسامها لتصفية الجسيمات الدقيقة جدًا والبكتيريا، إلخ.
• الوسائط القابلة للتطبيق: تُشمل الوسائط السائلة الماء، والمحلول الملحي، والمحلول المخزن المؤقت، والمذيبات العضوية، إلخ. تُشمل الغازات النيتروجين، والأكسجين، وثاني أكسيد الكربون، إلخ.

من الضروري صيانة مرشح الضغط المختبري لضمان أدائه بشكل صحيح وإطالة عمره. فيما يلي كيفية صيانة مرشح الضغط:

• الحفاظ على نظافته: قُم بتنظيف سطح الفلتر وحامل الفلتر والملحقات الأخرى بانتظام باستخدام منظف ​​خفيف وماء، ثم قُم بتجفيفها بالكامل. تجنب استخدام المواد التنظيف الكاشطة أو الصوف الصلب التي يمكن أن تتلف سطح المعدات.
• استبدال حلقات التسوية: تلعب حلقات التسوية دورًا حاسمًا في التسوية ومنع التسرب. قُم بفحص حلقات التسوية بانتظام واستبدلها إذا ظهرت عليها علامات التلف أو التشوه أو البلى للحفاظ على تأثير التسوية الجيد.
• معايرة وصيانة مقياس الضغط: قُم بمعايرة وصيانة مقياس الضغط بانتظام لضمان دقته وتقديم قراءات الضغط الصحيحة.
• الاهتمام بتغيرات الضغط: خلال عملية الترشيح، قُم بالاهتمام بتغيير الضغط. إذا ارتفع الضغط بشكل غير طبيعي، فحقق في سبب ذلك لتجنب تلف المعدات.
• الصيانة الدورية للفلاتر: بالنسبة لمرشحات الضغط المختبرية، يتم استبدال أو تنظيف أغشية الترشيح أو أوراق الترشيح عند الضرورة. يضمن ذلك الحفاظ على دقة وكفاءة الترشيح.
• الاستخدام المعقول: وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة، قُم باختيار الفلتر المناسب للإستخدام. تجنب استخدامه فوق سعة الترشيح لمنع التلف.

سيناريوهات استخدام مرشحات الضغط المختبرية

• فصل المذيبات والكيميائيات عن العينات الصلبة: ربما يكون هذا هو الاستخدام الأكثر شيوعًا لمرشح الضغط المختبري. عند إجراء تجارب كيميائية، على سبيل المثال، قد يضطر العلماء للتعامل مع المحاليل التي تحتوي على مواد صلبة وسوائل. سيتدخل الفلتر لفصل المكونين. سيتم تصفية المادة الصلبة، المعروفة أيضًا باسم البقايا، بينما يمر السائل أو المرشح من خلاله لمزيد من التحليل أو الاستخدام.
• تنقية المواد: يسمح مرشح الضغط بتنقية المواد الصلبة عن طريق إزالة الشوائب. على سبيل المثال، يمكن استخدام الفلتر لاستخراج بلورة نقية من محلول التبلور الذي يحتوي على مذابات أخرى.
• تركيز المحاليل: تُعد مرشحات الضغط المختبرية مفيدة جداً عندما يحتاج شخص ما إلى تقليل حجم محلول معين عن طريق تصفية المكونات غير القابلة للذوبان. سيكون من المستحيل تقريباً فعل ذلك دون مساعدة مرشح الضغط.
• تصفية الغازات: يمكن فصل المواد الغازية أيضاً باستخدام مرشح الضغط المختبري. باستخدام مثل هذه الفلاتر، يمكن للعلماء فصل الجسيمات الصلبة عن الغازات من خلال جعل الغازات تمر من خلال غشاء الفلتر، الذي يحفظ الجسيمات الصلبة.
• الترشيح العقيم: تُستخدم عادةً مرشحات الضغط ذات أحجام مسام الغشاء حوالي 0.2 μm لإزالة الكائنات الحية الدقيقة من السوائل. يُمكن اعتبار السائل المرشح عقيمًا بهذه الطريقة. تشمل بعض أمثلة السوائل التي سيتعين عليها الخضوع للترشيح العقيم وسائط الزراعة و بعض المستحضرات الصيدلانية. بالإضافة إلى السوائل، يمكن أيضًا أن تخضع الهواء للترشيح العقيم ليُصبح نظيفًا كفاية للإستخدام في غرف التنظيف والمختبرات.
• إعداد العينات للتحليل: تُستخدم مرشحات الضغط المختبرية في إعدادات مختبرية مختلفة لإعداد العينات لأنواع مختلفة من التحليلات، من الاختبارات الطيفية إلى الفصل الكروماتوغرافي. تُعد الفلاتر مفيدة بشكل خاص عند التعامل مع العينات المعقدة التي تحتوي على جسيمات قد تتداخل مع أجهزة التحليل.

كيفية اختيار مرشح الضغط المختبري

يُعد اختيار مرشحات الضغط المختبرية المناسبة للبيع أمرًا حاسمًا لضمان جودة وموثوقية عملية الترشيح. عند اختيار مرشحات الضغط للمختبر، يجب على المشترين النظر في الميزات الرئيسية التالية.

• احتياجات التطبيق

  حدد تطبيق ومطلب الترشيح المحددين. قُم بالتفكير في نوع العينة، ونقاء العينة المطلوب، وحجم العينة المراد معالجتها. اختر مرشح الضغط المناسب للتطبيق المحدد، مثل مرشح الغشاء لإزالة الكائنات الحية الدقيقة أو مرشح العمق لإزالة الجسيمات.

• توافق الفلتر

  تأكد من أن مرشح الضغط المختبري متوافق مع العينة المراد تصفيتها. قد يتفاعل بعض الفلاتر مع بعض العينات، مما يؤدي إلى تلوث أو نتائج مُهددة.

• السعة والإنتاجية

  قُم بالتفكير في سعة الفلتر وإنتاجيته. اختر حجم وأبعاد الفلتر التي يمكن أن تتعامل مع حجم العينة المتوقع دون الحاجة إلى توقف للصيانة أو فواصل لإستبدال الفلتر.

• سلامة الفلتر

  تأكد من أن الفلتر مصمم للحفاظ على سلامته خلال عملية الترشيح. يساعد ذلك على منع التجاوز أو التمزق، والذي يمكن أن يؤدي إلى تلوث المرشح.

• التكلفة والميزانية

  قُم بالتفكير في تكلفة الفلتر ومواد الاستهلاك الخاصة به، مثل خراطيش الاستبدال. مع الالتزام بالميزانية، أعط الأولوية لأداء و جودة الفلتر لتجنب الأخطاء المكلفة أو الإجراءات الإصلاحية لاحقاً.

أسئلة وأجوبة

س: متى يجب على الشخص استخدام مرشح الضغط المختبري؟

ج: يُعد استخدام مرشح الضغط مفيدًا عندما يحتاج الشخص إلى إنتاجية أعلى، تركيز أعلى للمرشح، حجم أصغر للأُرك، ترشيح سريع أو عند العمل مع مواد ضارة أو بيولوجية خطيرة.

س: ما هي ميزات الأمان في مرشحات الضغط المختبرية؟

ج: تُجهز مرشحات الضغط المختبرية بميزات أمان متعددة. تتضمن هذه الميزات صمامات تنفيس الضغط، وأقراص التمزق، وآليات التثبيت، و مقياسات الضغط، و آليات التسوية. مع هذه المكونات المختلفة، يُحمي المستخدمون من أي تأثيرات ضارة قد تنتج عن ضغط عالي جداً.

س: هل يمكن استخدام مرشحات الضغط المختبرية للمذيبات المتطايرة؟

ج: يمكن استخدام الفلاتر ذات المكونات المقاومة للمذيبات، مثل مرشحات الضغط الزجاجية المختبرية، للمذيبات المتطايرة. يجب على المستخدمين التأكد من أن الفلتر متوافق مع المذيب لتجنب التفاعلات الكيميائية أو مخاطر الأمان.

س: هل توجد بدائل لمرشحات الضغط المختبرية؟

ج: نعم. يمكن استخدام أجهزة مثل أجهزة الفرز الطرد المركزي، و قمع الفصل و مرشحات الضغط المختبرية كبدائل لمرشحات الضغط. ومع ذلك، لكل من هذه الأجهزة مزايا و قيود خاصة به. سيعتمد اختيار الجهاز المناسب بشكل كبير على التطبيق المحدد الموجود.