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實驗室防腐蝕無油隔膜真空泵材質(zhì)、構(gòu)造和用途分析

來源:上海領(lǐng)德儀器有限公司   2025年04月19日 23:12  

        耐腐蝕隔膜真空泵是一種專為處理腐蝕性氣體或液體設(shè)計的真空設(shè)備,其核心特點是通過特殊材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)對強酸、強堿、有機溶劑等腐蝕性介質(zhì)的耐受性。

      在制作材料上,比較典型的如Sciencetool圣斯特的CH系列隔膜真空泵,其所有與氣體接觸的部件(如泵頭、隔膜、閥片、管路)均采用PTFE材料,因聚四氟乙烯材質(zhì)幾乎對所有化學(xué)物質(zhì)(包括強酸、強堿、氧化性氣體)具有耐腐蝕性,所以即使長期使用后也不會出現(xiàn)開裂、老化等腐蝕現(xiàn)象。此外,也有部分型號的產(chǎn)品,需要滿足預(yù)算不充足的用戶使用需求,所以在隔膜部分,會采用復(fù)合材質(zhì)膜片,如尼龍、FKM(氟橡膠)或FFPM(全氟醚橡膠),其他部件則通過防腐蝕噴漆或密封設(shè)計保護內(nèi)部機械部件。此類設(shè)計也有實現(xiàn)耐腐蝕的需要,但是在使用壽命、耐化學(xué)品種類方面和全聚四氟乙烯一體注塑成型的產(chǎn)品相比,仍有顯著差距。

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       結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,防腐蝕的無油隔膜真空泵通過電動機驅(qū)動連桿帶動隔膜往復(fù)運動,改變腔體容積實現(xiàn)氣體吸入與排出,隔膜將泵腔與驅(qū)動部件隔離,其密封性相較于活塞泵、旋片泵優(yōu)勢顯著,可以隔絕和避免腐蝕性介質(zhì)接觸隔膜下方的其他機械結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)抽氣腔與驅(qū)動部件腔室分離,防止腐蝕性氣體侵入電機或傳動系統(tǒng)。此外,部分型號配備緩沖瓶或防逆流閥,如CH301帶緩沖瓶的防腐蝕隔膜真空泵,進氣端的緩沖杯可以增強安全性和溶劑回收能力,防止溶劑倒吸進入機體內(nèi)。

       正是由于上述在構(gòu)造和材質(zhì)方面的特殊設(shè)計,使得防腐蝕隔膜真空泵具有如下不同于循環(huán)水真空泵、旋片泵、油泵等其他真空泵產(chǎn)品的特點:

       1.無油無水設(shè)計:無需潤滑劑,減少污染風(fēng)險,且免維護,如不需要更換水箱內(nèi)的水、或更換泵油。

       2.低噪音與低振動:電動機直驅(qū)結(jié)構(gòu)及低沖程設(shè)計,噪音通常低于50dB。

       3.安全性:出色的防腐蝕能力,能避免有毒溶劑泄露,保護操作人員健康。

       4.經(jīng)濟性:溶劑回收功能減少資源浪費,長期使用成本低。

       5.便捷性:體積小、重量輕,便于實驗室較少采購量,在需要時將真空泵移動到相應(yīng)工位使用。前期采購成本大幅由于中央供氣或每個工位配置一臺。

        基于上述的特點,我們再來進一步分析耐腐蝕隔膜真空泵的主要應(yīng)用領(lǐng)域:

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        ○減壓蒸餾與旋轉(zhuǎn)蒸發(fā):通過降低系統(tǒng)壓力加速溶劑蒸發(fā),回收有機溶劑(如搭配旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀使用)。如果真空泵零部件為普通材料,會很快腐蝕,嚴重的情況會使電機生銹卡死。除了需要配耐腐蝕機型外,還需要注意真空度符合實驗溶劑的蒸餾要求。此外最好選用帶有緩沖瓶的型號,如CH411旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀用隔膜真空泵,在進氣口和出氣口都配有緩沖瓶,可以用于收集沒有及時冷凝的溶劑。

        ○固相萃取與真空過濾:用于腐蝕性液體的過濾,需配套耐腐蝕過濾裝置。諸如緩沖液、色譜流動相試劑、電解液、氫氟酸、磷酸、纖維檢測過濾等,這些過濾應(yīng)用中,樣品都會產(chǎn)生揮發(fā)性的氣體吸入真空泵內(nèi),且腐蝕較強,會對普通零部件造成損壞。除了真空泵需要使用耐腐蝕機型外,在過濾氫氟酸、磷酸等樣品時,還應(yīng)當注意過濾瓶的材質(zhì),因為一般常用玻璃材質(zhì)也無法耐受。如CH300PA是專門用于過濾上述樣品的過濾裝置,除了真空泵和氣體接觸部分全部為PTFE聚四氟乙烯材質(zhì)外,過濾瓶為特殊樹脂材料制成,可以耐受上述樣品。

        ○真空干燥與濃縮:在真空干燥箱或離心濃縮機中去除樣品中的揮發(fā)性成分,避免高溫破壞樣品。干燥箱根據(jù)實際需要會有多種不同容量大小規(guī)格可以提供,且干燥的效果和真空度密切相關(guān),所以搭配真空干燥箱的真空泵,需要同時滿足耐腐蝕、高真空、抽速和箱容量匹配三點要求。例如CH610無油隔膜真空泵真空度為7mbar,抽速為33L/Min,該抽速適配容量35L以下的干燥箱。

        ○溶劑純化與電泳轉(zhuǎn)漬:處理含腐蝕性試劑的實驗流程。

        ○化工生產(chǎn)與石化行業(yè):用于腐蝕性氣體的安全抽吸及溶劑回收,減少環(huán)境污染。


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