題:
為什麼壓力過濾不如真空過濾流行?
Francis L.
2019-07-09 19:55:49 UTC
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我想用自行車泵建造一個DIY真空過濾設備,但是很難找到一種可以輕鬆轉換成真空泵的設備。這催生了一個想法,那就是簡單地構建一個反向版本,其中高於大氣壓會迫使液體流過過濾器。我注意到,與真空過濾不同,壓力過濾很少在文章中提及。是因為缺乏人氣,還是這種DIY設備可能無法正常工作的原因?

我猜這是因為人們通常在實驗室中有真空管線,但沒有高壓管線。
@IvanNeretin我見過的每個實驗室都有5或10 bar的加壓空氣供應,這些空氣來自地下室的一台大型壓縮機。沒有?真空管線通常需要在同一房間內安裝一台泵,因此維護量很高。在我以前的學院裡,我們只有幾間帶有真空管路的房間,大部分用於無機一年級的實驗室課程。
@Karl然後我想我們處於不同類型的實驗室中。
不是回答您的問題,而是解決您的問題:您可以在線購買不到$ 20的塑料文丘里泵;您連接軟管,將其擰入水龍頭,讓水流動,空氣通過軟管被吸入(通過文丘里效應)。我自己在家中進行了真空過濾,似乎壓力很低。只要確保您不要將水打開得太高,以免水管中積聚壓力而使水洩漏。
我認為是@IvanNeretin!;-)但是您將它們用於什麼?除水化學作用(或其他高沸點溶劑)外,其他任何事情都將給廢物處理帶來麻煩,並且有些危險,不是嗎?
因為普通的玻璃零件在進入低壓狀態時會在結構上堅固得多-由於其圓柱/球形形狀而在高壓輸出時會變強,但是在保持較高的內部壓力時結構會變弱得多。泵送任何玻璃瓶都會產生數百萬個碎紙機,尤其是如果您無法控制內部壓力時。真空抽氣仍然很危險,但是玻璃牆兩側之間的氣壓超過1個大氣壓的可能性很小。
真空或壓縮空氣的@Karl:均可用於驅動工具。真空特別好,例如用於起重墊和固定係統。在研究實驗室中,儘管許多應用可能需要“真空”,但特定的要求可能相差很大,因此可以更好地局部產生“正確”的負壓。排空杜瓦瓶或紅外探測器需要極低的壓力,但幾乎不需要流量,而過濾需要的負壓更低,但流量更高,並且能夠應對被污染的氣流。機械真空工具需要高流量,沒有極低的壓力,並且...
...無需特別注意被污染的空氣(適用的系統可以直接用作檢測器抽氣泵的預抽氣)。
@electronpusher在一些歐洲大學中,這些水文丘里管已經被禁止使用多年,並且也從教學實驗室和研究實驗室中收集。由於水的消耗以及水的污染而從實驗室之外(法律);如果地板上有多個房間,則它們的功率變化太大,因此它們從實驗室內部進入。
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我見過的@Karl:絕大部分用於家庭的加壓空氣和真空系統都是機械的(包括用於分析儀器的穩定表-但可以說是光學儀器,也用於分析化學樣品)而不是化學目的。壓縮空氣比真空管線更常見。在化學工業中,我曾見過真空提升墊可用於提升/處理貴金屬棒。但是,對於不久的將來,我的*預測*(也是光譜學家從事生物樣品工作的夢想)是。
...現在越來越小的自動化技術(例如拾取和放置機器(它們可通過真空抽吸工作,但不確定壓力))將以自動採樣器的形式提供給我們,用於固體碎片,就像移液機器人已經存在一樣。我*仍然*猜測他們會配備自己的真空泵。我完全同意,對於大多數化學實驗室來說,隔膜泵是更好的過濾解決方案,因為您只需要擔心實驗室中會發生什麼(即,有什麼溢出物/污染物/氣體進入泵中)。
五 答案:
jeffB
2019-07-09 21:39:34 UTC
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組裝一個在外部壓力下安全的系統要比在內部壓力下安全的系統容易得多。凸形燒瓶和試管承受的外部壓力要好於內部壓力。如果有東西洩漏或破裂,您將有空氣沖入系統,而不是噴射出反應物和產品。因此,如果將東西與磨砂玻璃接頭,橡膠塞或軟木塞放在一起,則內部真空(外部壓力)可將它們保持在一起,而對系統內部加壓會迫使它們分開

還請注意,真空系統絕不會處於超過一個大氣壓的外部壓力下。對於加壓系統,您需要一種將壓力限制在安全水平的方法,並且需要確保知道這些水平是什麼。

同樣,如果不施加壓力,則更容易將更多樣品施加到過濾器上,或者用一些新鮮溶液清洗。要去除濾液時,必須關閉泵。快速色譜的確在柱床上施加壓力,而不是對柱出口施加真空。
ChemEPhD
2019-07-10 01:07:52 UTC
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壓力過濾通常在實驗室外的工業應用中使用。在這種情況下,容器和生產線通常由金屬或塑料製成,可以很容易地設計為在給定壓力下運行。從工程角度來看,壓力過濾可以提供更高的驅動力,並可以限制所需的過濾面積。對於真空過濾,穿過過濾器的驅動力限制為1個大氣壓。壓力過濾器可以安全地設計為在更高的壓力下運行。

cbeleites unhappy with SX
2019-07-10 14:33:57 UTC
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我想擴展@ IvanNeretin,@ Karl和@electronpusher的評論中提到的一些觀點,但是恕我直言,應該多加註意:

  • As @electronpusher評論說, 吸氣泵(Venturi)泵便宜且容易獲得。

    它們也非常堅固:每個泵通常由單個泵製成。材料,並提供多種材料(黃銅,PP,玻璃)。這樣就很容易獲得幾乎任何一種溶劑的溶劑-無需擔心泵膜等問題。此外,除了確保不會堵塞之外,沒有活動部件,不需要維護。
    此外,有了良好的供水,您就可以非常接近蒸氣壓(驅動泵的水或溶劑/淋洗液/洗滌介質的水壓)。
    是的,廢氣被釋放並與水混合。但是,您可以在本地照顧到這兩者:收集水進行適當的處理,並在配備有適當設備的引擎蓋下工作以處理有問題的物質。

  • 全屋的真空系統意味著您真的必須確保 no 排氣進入該真空系統,在該排氣系統中冷凝和/或與來自其他出口的其他廢氣或空氣混合形成腐蝕性或危險(燃燒!)混合物。
    這裡的任何錯誤都可能非常昂貴且危險。
    (旁注:始終確保真空出口用於“化學”用途,而不僅僅是用於車間/製造/處理目的,例如帶有提升墊或固定墊的氣動系統)

  • @jeffb和@KarstenTheis已經解釋了在實驗室環境中使用真空而不是正壓進行真空操作的安全性和實用性優勢。
    此外,加壓空氣管線通常會輸送加油 em>空氣:假設 壓縮空氣是“僅”空氣是絕對不安全的。
    這對壓力工具(否則需要額外的注油器)有利,並且生產成本也較低。現有無油壓縮機和除油系統可為整個房屋生產無油空氣,但一般來說,加油的壓縮空氣通常更經濟,而只對確實需要壓縮的部分壓縮空氣進行除油無油且達到所需的程度。特別是如果該壓縮空氣系統不僅用於化學實驗室,而且還用於驅動光學平台,氣動系統和機械車間中的各種工具的阻尼器。

    加分點:因此,請務必小心使用哪種壓縮空氣進行清潔(不僅在化學方面,而且在光學部件方面)。當在同一實驗室中有增壓空氣出口時,購買昂貴的瓶裝“清潔空氣”或配備無油壓縮機是完全合適的!

DavePhD
2019-07-10 17:36:15 UTC
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正壓過濾非常普遍,可能比真空過濾更為普遍。

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來源: https://andyjconnelly.wordpress.com/2016/09/28/syringe-filters/

foudian1
2019-07-10 22:54:17 UTC
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我在有機化學實驗室當研究生時,真空管路和壓縮空氣都很常見。

大多數過濾設置使用真空的原因(尤其是在重新結晶後進行總抽提)是因為玻璃器皿確實

我們確實使用氣壓來加快手動填充矽膠色譜柱的純化速度,因為為每個試管安裝真空設備將是一大麻煩。但是即使那樣,我們也會使用很小的壓力,因為這會破壞色譜柱。為此,有專門的玻璃器皿-它具有帶橡膠O型圈的粗聚四氟乙烯壓力調節器(在乾燥時必須定期更換)。

低級真空裝置相對較容易使用-使用合適的適配器,您可以將家用水槽水龍頭用作真空源。這種設置通常在有機化學實驗室中用於旋轉蒸發儀。



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