Filter und Filtriergeräte

DURAN® Filter und zugehörige Filterplatten sind aus Borosilikatglas 3.3 hergestellt und zeichnen sich durch die bewährten DURAN® Eigenschaften (chemische und thermische Beständigkeit) aus. Sie eignen sich ideal für Separationen mit beispielsweise starken Säuren oder Laugen und bieten somit Vorteile gegenüber anderen Materialien wie Kunststoff oder Papier. Auch in Bezug auf die maximale Gebrauchstemperatur von +450 °C sind die DURAN® Filter-Produkte anderen Materialien weit überlegen.

Die dazu passenden Saugflaschen sind optimal auf die Filtergeräte abgestimmt und durch eine spezielle Geometrie sowie eine massive Wandstärke vakuumfest. Diese Eigenschaft ist TÜV geprüft und wird mit dem GS Zeichen bestätigt.

DURAN® Filtriergerät

Das Filtriergerät ist hinsichtlich der zu filtrierenden Chemikalien nahezu universell einsetzbar, weil das Medium nur mit Glas und PTFE in Kontakt kommt. Das skalierte Vorlagegefäß erleichtet die Dosierung und Auswertung. Die bewährte DURAN® Saugflasche und PTFE Olive ermöglichen sicheres Arbeiten im Labor. Durch den PTFE Plattenhalter können neben der Schlitzsiebplatte auch poröse Glasplatten mit verschiedenen Porositäten eingesetzt werden. Für die Filtration können Filterpapier und Membranfiltern (47mm) oder nur Glasfiltern verwendet werden. Die auswechselbaren Platten und der PTFE Adapter in Verbindung mit der Klammer erlauben ein schnelles wechseln der Porositäten beziehungsweise Austausch von der verwendeten Filter. Die Reinigung ist gegenüber eine herkömmlichen Filternutsche deutlich vereinfacht, da die Filterplatte schnell und einfach von beiden Seiten gereinigt werden kann.

Hinweise zur Anwendung

Durch die verfügbaren Porositäten zwischen 10μm-160μm können sowohl Grob- und Feinfiltrationen sowie analytische Filtrationen durchgeführt werden. Das Filtriergerät eignet sich weiter für die Filtration von HPLC Medien, für die Untersuchung auf Bakterienkontaminationen, Rückstandsanalytik, und die Aufreinigung von sonstigen Medien

Porosität

Die Messung der Porosität erfolgt nach dem Blasendruckverfahren nach Bechhold, welches in der Literatur vielfach beschrieben ist1. Im Interesse einer schnellen Filtration werden bei den Filterplatten möglichst viele durchgängige, barrierefreie Poren oder abgeschlossene Hohlräume angestrebt. Gerade in dieser Hinsicht zeichnen sich die DURAN® Glasfilter aus.

Voraussetzung für ein erfolgreiches Arbeiten mit Glasfiltern ist die Auswahl der richtigen Porosität. Hierzu sind in nachfolgender Tabelle sechs Porositätsbereiche und Anhaltspunkte über die hauptsächlichen Anwendungsbereiche aufgeführt. Dabei ist zu beachten, dass die Geräte zur Filtration so ausgewählt werden, dass der Nennwert der maximalen Porenweite etwas kleiner ist als die kleinsten abzutrennenden Teilchen. Dadurch wird ein Eindringen in die Poren verhindert.

Für quantitativ-analytische Anwendungen werden fast ausschließlich Glasfiltergeräte der Porosität 3 oder 4 eingesetzt. Oft findet man hier für gleiche Stoffe in verschiedenen Arbeitsvorschriften unterschiedliche Porositätsangaben. Dies erklärt sich daraus, dass unterschiedliche Verfahren bei der Herstellung von Niederschlägen für die gravimetrische Analyse verschiedene Korngrößen verursachen können.

Durchflussgeschwindigkeit

Zur Beurteilung der Anwendungsmöglichkeiten von Glasfilterplatten oder Filtriergeräten muss neben der Porosität auch die Durchflussgeschwindigkeit von Flüssigkeiten oder Gasen beachtet werden. Für Wasser und Luft ist diese unten stehenden Abbildungen angegeben. Die Angaben gelten für Filterplatten mit 30 mm Plattendurchmesser. Die Durchflussmenge für andere Plattengrößen wird durch Multiplikation des abgelesenen Wertes mit dem in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Umrechnungsfaktor errechnet.

Beispiel

saugfi ltration einer corrigenda lösung unter Vakuum mit einer nutsche (Plattendurchmesser 60 mm und Porosität 4). aus nachfolgenden abbildungen folgt für einen druckunterschied von etwa 900 mbar eine durchfl ussmenge von 200 ml/min. aus vorangegangener tabelle folgt für Plattendurchmesser 60 mm somit eine durchfl ussmenge von 200 x 2,5 = 500 ml/min. aufgrund der starken abhängigkeit des durchfl usses vom Porendurchmesser (4. Potenz des Porenradius) können abweichungen von diesen angegebenen werten auftreten. hemmend für den durchfl uss kann auch ein Filter-kuchen sein, der sich über der Filterplatte gebildet hat. weitere Veränderungen der durchfl ussmenge ergeben sich bei der Verwendung von Flüssigkeiten, die in der Viskosität von wasser abweichen. die sich ergebende durchfl ussmenge ist dann umgekehrt proportional zur Viskosität. abweichungen für Gase ergeben sich bei Filterplatten, die mit wasser oder anderen Flüssigkeiten überschichtet sind (Gasdurchfl uss bei waschvorgängen). nähere angaben darüber fi nden sie in der literatur¹.

Durchfl uss von wasser	Durchfl uss von trockener luft
wasserdurchfl uß bei Filterplatten verschiedener Porositäten in abhängigkeit vom druckunterschied. Gültig für Filterplatten von 30 mm Ø	luftdurchfl uß bei Filterplatten verschiedener Porositäten in abhängigkeit vom druckunterschied. Gültig für Filterplatten von 30 mm Ø.

Handhabung und Reinigung von Filtriergeräten

Als Ergänzung zu den Informationen auf Seite 193 f., Allgemeiner Teil, sind die nachfolgenden, speziell für die Filtriergeräte geltenden, Hinweise zu beachten, um thermische Spannungen und somit einen möglichen Glasbruch zu vermeiden.

Temperaturwechsel, Trocknung und Sterilisation

• Die maximale Gebrauchstemperatur beträgt +450 °C.
• Ein gleichmäßiges Erwärmen und Abkühlen wird empfohlen, um thermische Spannungen und daraus resultierende Brüche zu vermeiden.
• Glasfiltergeräte mit Plattendurchmessern von mehr als 20 mm nur in nicht vorgewärmten Öfen oder Sterilisatoren aufheizen.
• Die Aufheiz- bzw. Abkühlgeschwindigkeit darf 8 °C/min nicht überschreiten.
• Bei der Filtration von heißen Substanzen die Temperaturwechselbeständigkeit beachten und die Filtriergeräte ggf. im Trockenschrank vorwärmen.
• Nasse Filtriergeräte langsam auf +80 °C aufheizen und eine Stunde trocknen lassen, bevor die Temperatur weiter erhöht wird.

Im Trockenschrank oder Sterilisator sollten Filtergeräte nach Möglichkeit auf dem Gefäßrand stehen (Stiehl nach oben), wobei eine Luftzirkulation zwischen dem Innenraum des Gefäßes und dem Ofenraum empfohlen wird. Ist die Schräglage von Filtergeräten im Ofen unumgänglich (Einbaufilter), so sollte der Auflagepunkt im Bereich der Filtereinschmelzung durch Unterlegen eines wärmeisolierenden Stoffes gegen vorzeitige Erwärmung geschützt werden.

Reinigung neuer Glasfiltergeräte

Vor der ersten Benutzung sollten Glasfiltergeräte mit Wasser (gegebenenfalls Säure) gereinigt werden, um möglicherweise vorhandene Staub- und Schmutzpartikel zu beseitigen.

Mechanische Reinigung

Wenn kein Niederschlag in die Poren eingedrungen ist, genügt in vielen Fällen ein Abspritzen der Oberfläche (z. B. mit der Spritzflasche). Die Oberfläche der Filterplatte kann dabei mit einem Pinsel oder einem Gummiwischer gereinigt werden. Sind Teile des Niederschlages in die Poren eingedrungen, so ist eine Rückspülung nötig.

Hinweise zur Anwendung

• Glasfilter sollten stets unmittelbar nach der Benutzung gereinigt werden.
• Das Filtriergut sollte nicht mit scharfen oder spitzen Gegenständen entfernt werden um eine Beschädigung der Oberfläche zu vermeiden.

Chemische Reinigung

Sind auch nach der mechanischen Reinigung noch Poren der Filterplatte verstopft oder möchte man vor der Filtration anderer Substanzen sicher sein, dass kein Rückstand von einem früheren Arbeitsgang in den Poren der Filterplatte verblieben ist, empfiehlt sich eine gründliche chemische Reinigung. Die Wahl des verwendeten Lösungsmittels richtet sich dabei nach der Art der Verunreinigung (siehe Beispiele in der nachfolgenden Übersicht).

Im Anschluss an die chemische Reinigung sollten die Filterplatten ausgiebig mit Wasser nachgewaschen werden. Die Verwendung von heißer konzentrierter Phosphorsäure und heißen Laugen wird nicht empfohlen, da diese die Glasoberfläche angreifen könnten.

Schraubfilter mit austauschbarer Filterplatte

Mit 3 Gerätegrößen und je 4 Filterplatten unterschiedlicher Porosität stehen Ihnen 12 Filter- möglichkeiten zur Verfügung. DURAN® Schraubfilter bieten gegenüber herkömmlichen
Filtergeräten eine Reihe von Vorteilen:

• Austauschbare Filterplatten
• Einfaches und sicheres Entfernen des Filtriergutes
• Längere Lebensdauer der Filterplatte, da keine Beschädigung beim Abschaben des Filtriergutes entsteht
• Leichte Reinigung der Filterplatten von beiden Seiten
• Schlitzsiebplatte (Best.-Nr. 21 340 31) einsetzbar in der mittleren Größe der Schraubfiltergeräte als Träger für Membran- und Papierfilter
• Platzsparend
• Kostengünstig; Filterplatten und -geräte können, je nach Bedarf, einzeln bestellt werden.

Hinweise zur Anwendung

Die Filterplatte ist zwischen 2 FKM-Dichtungen zu legen.