Mikä rooli PTFE-lämmittimillä on laboratoriolasien pesukoneissa ja autoklaaveissa?
Jätä viesti
Laboratorioiden lasinpesukoneissa käytetään kuumia, vahvoja puhdistusliuoksia -usein sitruunahappoa, fosforihappoa tai natriumhydroksidia- epäpuhtauksien poistamiseen. Kaivon lämmityselementin on kestettävä tämä kemiallinen hyökkäys päivästä toiseen ilman pesunesteen vaurioita tai saastumista. Lasitavaroiden ja instrumenttien sterilointiin käytettävät autoklaavit vaativat myös tasaista, puhdasta lämpöä höyryn tuottamiseksi tai kuumavesihauteiden ylläpitämiseksi. Molemmissa sovelluksissa hyödynnetään PTFE-sähkölämmittimien erinomaisia korroosionkestävyysominaisuuksia, jotka mahdollistavat hyvän laboratoriokäytännön (GLP).
Laboratoriopesurin ympäristö on vihamielinen.
Automaattiset laboratorion lasiesineiden pesurit toimivat jaksoissa, joihin kuuluu yleensä esi-huuhtelu, pesu, huuhtelu ja loppuhuuhtelu. Pääpesuvaiheessa kuumia puhdistusliuoksia pumpataan suihkuvarsien kautta poistamaan orgaaniset jäämät, puskurisuolat, metallijäämät ja muut epäpuhtaudet. Yleisesti käytettyjä yhdisteitä ovat:
Alkaline detergents (sodium hydroxide, potassium hydroxide, pH >12)
Happamat neutralointiaineet (sitruunahappo, fosforihappo, etikkahappo, pH 2-4)
Pinta-aktiiviset aineet ja kelatointiaineet (EDTA, NTA)
Nämä liuokset kuumennetaan 60-85 asteeseen puhdistustehon parantamiseksi. Tyypillisesti lämmityselementti upotetaan pieneen kaivoon tai kiertosäiliöön ja on jatkuvasti alttiina vaihteleville happamille ja emäksisille ympäristöille eri pesujaksojen aikana.
Ongelma metallipäällysteisten lämmityselementtien kanssa
Vanhassa -sähkölämmittimessä käytetään metallivaippaa, yleensä ruostumatonta terästä 304, 316 tai Incoloy, suojaamaan sisällä olevaa vastuslankaa. Toistuva kosketus kuumien happojen ja emästen kanssa johtaa metallivaipan syöpymiseen laboratoriopesureissa. Vikatilat ovat:-
Piste- ja rakokorroosio - Paikallinen hyökkäys, tyypillisesti hitsausliitoksissa tai missä saostumia muodostuu
Jännityskorroosiohalkeilu – Joidenkin puhdistuskoostumusten kloridit tai vesijohtoveden jäämät kiihtyvät
Yleinen oheneminen - Vaippamateriaalin asteittainen häviäminen
Metallivaippa voi syöpyä ja ruostetahroja (rautaoksideja) voi vapautua pesunesteeseen. Nämä tahrat kerrostuvat sitten lasitavaroihin jättäen näkyviä, tummia, vaikeasti poistettavia kerrostumia. Analyyttisissa laboratorioissa jopa metallijäämäkontaminaatio lasiesineissä saattaa häiritä herkkiä testejä (esim. ICP-MS, hivenmetallianalyysi). Myös lämmitin epäonnistuu lopulta, mikä johtaa viivästymiseen, varaosien vaihtoon ja mahdollisesti arvokkaiden näytteiden katoamiseen syklin puolivälissä.
PTFE-lämmittimet: vaihtoehto korroosiolle
PTFE-sähkölämmittimet eliminoivat kaiken kosketuksen metalliin. Resistiivinen lämmityselementti on kokonaan päällystetty PTFE:llä (polytetrafluorieteeni) ja kaikki kostutetut pinnat ovat PTFE:tä tai fluoripolymeeriä. PTFE-lämmittimen laboratoriolasien pesukoneautoklaavijärjestelyn edut ovat:
täydellinen kemikaalinkestävyys - PTFE kestää natriumhydroksidia, fosforihappoa, sitruunahappoa, EDTA:ta ja muita yleisesti käytettyjä laboratoriopesuaineita koko pH-alueella (0-14).
Ei metalli-ionien vapautumista - Pesulipeässä ei ole ruostetahroja tai metalli-ioneja, joten lasit pysyvät puhtaina jälkianalyysiä varten.
Ei galvaanista korroosiota PTFE on sähköeriste ja kemiallisesti inertti, joten aluslevyssä ei muodostu galvaanisia pareja muiden komponenttien kanssa (esim. ruostumattomasta teräksestä valmistetut suihkuvarret tai korit).
Pitkä käyttöikä - PTFE-lämmittimet kestävät tyypillisesti 3–5 kertaa pidempään kuin metallivaippaiset-lämmittimet syövyttävissä olosuhteissa.
Laboratoriopesureiden työlämpötila (60–85 astetta) on mukavasti lämpötila-alueella, jossa PTFE:tä voidaan turvallisesti käyttää jatkuvasti. PTFE kestää jopa 110 asteen lämpötiloja vesipitoisissa olosuhteissa ilman muodonmuutoksia tai mekaanisen eheyden menetystä.
Käyttö autoklaaveissa: Puhdas höyry, vähemmän hilseilyä
Ulkoisia höyrygeneraattoreita käytetään suurempiin autoklaaveihin, mutta pienemmät pöytäautoklaavit ja sterilointilaitteet käyttävät yleensä upotettua uppolämmitintä veden keittämiseen ja kylläisen höyryn tuottamiseen kammion sisällä. Näissä yksiköissä lämmityselementti on suorassa kosketuksessa veden kanssa, joka voi olla vesijohtovettä, deionisoitua vettä tai seosta, joka sisältää aiemmista jaksoista jääneitä kemikaaleja.
PTFE-upotuslämmittimien edut autoklavointiin:
Kalkin kertymisen kesto - Kovassa vedessä on paljon kalsium- ja magnesiumsuoloja, jotka saostuvat saostumana (kalkkikivenä) kuumille pinnoille. Vaaka rakentuu metallilämmittimille. Tämä ei ole hyvä asia. Se heikentää lämmönsiirron tehokkuutta ja aiheuttaa paikallista ylikuumenemista. Ajan myötä elementti palaa loppuun. PTFE:llä on niin alhainen pintaenergia, että kalkki ei tartu siihen. Kaikki esiintyvät mineraaliesiintymät voidaan helposti poistaa lämpölaajennuksella tai miedolla huuhtelulla.
Puhtaan höyryn tuotto - Kun metallilämmitin syöpyy, metalli-ioneja (rautaa, nikkeliä, kromia) voi vapautua höyryfaasiin ja tiivistyä lasitavaroihin tai instrumentteihin. Tämä ei sovellu sovelluksiin, joissa tarvitaan pyrogeeni-vapaita tai metalli-vapaita pintoja (esim. soluviljelmä, molekyylibiologia). PTFE-lämmitin tuottaa puhdasta höyryä, jossa ei ole metallikontaminaatiota.
Korkein lämpötila, jossa PTFE voi toimia höyrysovelluksissa, on noin 110 astetta. Useimmat laboratorioautoklaavit toimivat 121 asteen tai 134 asteen kulmassa. Tällaisissa laitteissa PTFE-lämmitintä käytetään vain vesisäiliössä (kiehumispisteen alapuolella) tai tuloveden esilämmitykseen. Muita fluoripolymeerejä, kuten PFA (perfluorialkoksi), joilla on korkeammat lämpötilaluokitukset (jopa 180 astetta), voidaan määrittää suoraan höyryn muodostukseen 121 asteessa, vaikka PTFE soveltuu edelleen moniin alhaisemman lämpötilan sterilointilaitteisiin (esim. . 105 asteen pastörointisyklit tai vesihaudesterilointilaitteet).
Ylläpitobonus: Vähemmän kalkinpoistoa tarvitaan
Ylläpitoedu Laboratoriopesureissa ja autoklaaveissa käytettävät metallivaippaiset lämmittimet{0} vaativat säännöllistä kalkinpoistoa mineraaliesiintymien poistamiseksi. Kalkinpoisto sisältää happamien liuosten (kuten sitruuna- tai fosforihapon) ohjaamisen järjestelmän läpi, mikä nopeuttaa metallivaipan korroosiota. Sen PTFE-lämmitetty tarttumaton pinta vähentää huomattavasti hilseilyn tarttumista. Kalkinpoistojaksoja voidaan pidentää viikoittain tai kuukausittain useisiin kuukausiin tai jopa vuosiin. Myös itse kalkinpoistoprosessit ovat vähemmän ankaria järjestelmälle, koska mikään metalli ei altistu hapolle. Tämä vähentää työvoimaa, kulutuskuluja ja laitteiden seisokkeja, jotka kaikki yhdessä parantavat laboratoriotulosta.
Luotettavuus analyyttisissa ja GLP-laboratorioissa
Olipa kyseessä GLP tai analyyttinen laboratorio, laitteiden luotettavuus ja puhtaus ovat yhtä tärkeitä. Rikkoutunut lämmitin lasiesineiden pesukoneessa saattaa viivästyttää koko päivän näytteenkäsittelyä, mikä voi heikentää tutkimuksen aikakehystä. Korroosioon- liittyvä kontaminaatio voi tehdä analyyttisistä tiedoista virheellisiä ja johtaa kalliisiin uudelleenkäsittelyyn tai näytteenottoon. PTFE-lämmittimien käyttö aluslevyissä ja autoklaaveissa mahdollistaa laboratorioiden:
Jatkuvasti puhtaat lasiesineet – Ei ruostepisteitä tai metallijäämiä
Luotettava laitteiden käyttöaika – Ei yllätyksiä lämmittimen korroosiovaurioista
Yksinkertaistettu validointi - PTFE on inertti ja ei--purettava, ja se tukee GLP-dokumentaatiovaatimuksia laitteiden puhdistuksessa
Johtopäätös: Pieni komponentti, suuri vaikutus laboratorion tuottavuuteen
PTFE-lämmittimet parantavat käytettävyyttä ja puhdistuksen luotettavuutta laboratoriopesureissa ja autoklaaveissa GLP-vaatimusten noudattamiseksi. Nämä lämmittimet eliminoivat korroosion, metallin likaantumisen ja hilseilyn ja pitävät lasiesineet aidosti puhtaina ja sterilointilaitteet toimivat tehokkaasti jaksosta toiseen. Pienillä muutoksilla komponenttien materiaaleissa voi olla suuria vaikutuksia laboratorion tuottavuuteen. Kun laboratoriot käsittelevät suuria määriä lasitavaraa tai suorittavat tutkimuksia pienillä määrillä, siirtyminen PTFE-vaippaisiin uppolämmittimiin metallivaippaisista-vaipallisista lämmittimistä on yksinkertainen päivitys, joka parantaa selkeästi laadunvarmistusta ja säästää käyttökustannuksissa.
