کاغذ صافی آزمایشگاهی

کاغذ صافی آزمایشگاهی یا فیلتر کاغذی چیست ؟

کاغذ صافی آزمایشگاهی (Filter Paper) یا همان فیلتر کاغذی آزمایشگاهی ، کاغذ های نیمه نفوذپذیر یا نیمه تراوایی هستند که برای جدا کردن فازهای جامد از مایع یا جامد ازگاز،خالص سازی و فیلتراسیون ( این کاغذها با نیروی جاذبه و یا با فیلترکردن در شرایط خلأ ، مایعات را از خود عبور می دهند.) در آزمایشگاه های زیست شناسی و شیمی استفاده می شوند.
این محصول با خمیر کاغذهایی از جنس چوب نرم (درختانی مثل کاج و صنوبر) یا سخت و الیاف معدنی تولید می شود.
نوع معمول این کاغذ ها ساخته شده از الیاف سلولزی هستند که به اسیدکلریدریک  HCl و یا به اسید هیدروفلوئوریک  HF آغشته شده است. البته برای ساخت کاغذهایی با کیفیت بالاتر از الیاف تابیده شده و یا تفاله مرکسیزه استفاده می شود .
در نهایت کاغذهای مورد نظر به دو شکل دایره ای و متری برش نخورده بسته بندی می شوند.

نحوه استفاده از فیلتر کاغذی :

با دو روش می توان از این کاغذ ها برای جداسازی استفاده کرد.

روش اول:

1-براي آماده‌ كردن كاغذ صافي جهت صاف كردن محلول ، ابتدا كاغذ صافي دایره ای شکل خشك را 2 بار به صورت دقيق تا می زنیم تا سطح آن دقيقا به ‌يك‌ چهارم ‌برسد.

 2-سپس يك ‌قسمت‌ سه ‌گوش‌ از يكي‌ از دو گوشه را پاره‌می كنيم.

3-در مرحله بعدكاغذ صافي را باز می کنیم تا مخروطي با زاويه 60 درجه ‌ایجاد شود .

4-کاغذ صافی مخروطی را در داخل قیف ساده می گذاریم. قیف را روی ارلن یا هر ظرف آزمایشگاهی دیگری قرار می دهیم.

*در صورتي كه مخروط به طور صحيح قرارگيرد، هيچ منفذي براي وجود هوا بين كاغذ و قيف وجود نخواهد داشت‌ و سرعت صاف كردن زياد مي‌شود.

5-در مرحله آخر محلول مورد نظر را از کاغذ عبور می دهیم. ماده جامد روی کاغذ جمع می شود و مایع وارد ظرف زیر قیف می شود.

روش دوم :

در این روش که فیلتراسیون در خلأ نام دارد، کاغذ صافی دایره ای شکل را داخل قیف بوخنر گذاشته و با روشن کردن پمپ خلأ و ریختن محلول مورد نظر روی کاغذ، جداسازی در خلأ انجام می شود.

*در این روش صاف کردن ب سرعت بالایی انجام می شود .

ویژگی های فیلتر پیپر :

1-توانایی محبوس کردن ذرات

2– قدرت تر شوندگی

3- مقاومت در برابر رطوبت

4-مقاومت در برابر اسید و باز

انواع کاغذ صافی از نظر بافت :

1- بافت ريز: ازكاغذ های صافی با بافت ریز براي صاف كردن رسوبهاي خيلي ريز استفاده مي شود،این فیلتر ها دارای بافت ریز با تخلخل 2 تا 3 میکرون و سرعت نسبتا پایین می باشد.(واتمن 42 و 44 و باند آبي S&S 5893 )Schliecher & Schuell 5893) نمونه اي‌ از اين نوع كاغذ صافي مي باشد.) این کاغذ صافی برای صاف کردن رسوبهای خیلی ریز استفاده میشود .واتمن 42 و 44 نمونه ای از این نوع کاغذ صافی می باشد.

2-بافت متوسط: براي صاف كردن رسوبهاي حاوي دانه‌هاي متوسط استفاده مي‌شوداین فیلتر ها دارای بافت نسبتا درشت با تخلخل 8 تا 10 میکرون و سرعت نسبتا بالا می باشد.(واتمن 40 و باند سفيد  S&S 5892 نمونه اي از اين نوع كاغذ صافي مي باشد).

3-بافت درشت : جهت صاف كردن رسوبهاي دانه‌ درشت‌ و رسوبهاي ژلاتيني مورد استفاده ‌قرار مي‌گيرد. این فیلتر ها دارای بافت درشت با تخلخل 20 تا 25 میکرون و سرعت بالا می باشد).واتمن 41  و باند مشكي  (S&S 5891) نمونه اي از اين كاغذ صافي مي باشد .) : این کاغذ صافی جهت صاف کردن رسوب های دانه‌ درشت‌ و رسوبهای ژلاتینی مورد استفاده ‌قرار می‌گیرد. واتمن 41 نمونه ای از این کاغذ صافی است .

انواع کاغذ صافی از لحاظ جنس:

1-کاغذ صافی یا کاغذ فیلتر سلولوزی (Cellulose Filter)

این صافی ها از الیاف سلولز ساخته می گردند و به منظور صاف کردن کلی به کار گرفته می شوند. سطح جلوگیری از عبور ذرات می تواند تا 2.5 میکرو متر شود. این نوع کاغذ صافی آزمایشگاهی برای فیلتراسیون گرانشی ساده با استفاده از یک قیف صافی پلاستیکی یا شیشه ای استفاده می گردد. و برای این کار کاغذ صافی بایستی تا گردد. دربعضی از گرید ها مدل های از پیش تا شده موجود می باشد. این صافی ها از الیاف سلولز ساخته می گردند. و به منظور صاف کردن کلی به کار گرفته می شوند. سطح جلوگیری از عبور ذرات می تواند تا 2.5 میکرو متر شود.

2-کاغذ صافی غشائی  ممبران فیلتر(Membrane Filter )

این صافی ها ذرات را بر روی سطح غشاء نگه می دارند . سطح عدم اجازه به عبور ذرات می تواند تا 0.2 میکرومتر باشد ، یعنی آن ها به شکل متداولی در کاربرد های آلودگی هوا و میکروبیولوژیکی استفاده می گردند. این صافی ها ذرات را بر روی سطح غشاء نگه می دارند . سطح عدم اجازه به عبور ذرات می تواند تا 0.2 میکرومتر باشد ، یعنی آن ها به شکل متداولی در کاربرد های آلودگی هوا و میکروبیولوژیکی استفاده می گردند.ممبران فیلترها از انواع متفاوت و ترکیبات خاص ساخته شده می باشد که هر یک با توجه به نوع و ماهیت محلول مورد آزمایش به شرح زیر مورد استفاده قرار می گیرند.

• سلولز مخلوط با استر(MCE) ، انواع کاغذ صافی آزمایشگاهی

موارد کاربرد : فیلتراسیون استریل و دقیق محلول های آبی بررسی مواد هیدرولیک، بررسی و شمارش ذرات باکتری ها بررسی میکروبیولوژی محصولات لبنی مورد استفاده است.قطر منافذ :0.2 um, 0.45um, 0.65um, 0.8um, 1.2um, 3um, 5um, 8u

• استات سلولز (CA)

موارد کاربرد : مناسب برای حلالهای آبی، بررسی تراکم باکتری ها و ویروس های بزرگ، اندازه گیری ذرات باقیمانده و بررسی آب، تصفیه مایعات بیولوژیک، پروتئین و آنزیم مورد استفاده می باشد.قطر منافذ :0.2 um, 0.45um

• نایلون (NYL)

موارد کاربرد : مناسب برای حلالهای آلی، آبی و الکلی با مقاومت بالا، جداسازی لژیونلا – باکتری ها و حذف ذرات (قند خون، کلسترول، سرم، مواد مخدر ) قطر منافذ :0.2 um, 0.45um.

• پلی تترا فلئورو اتیلن (PTFE)

موارد کاربرد : این فیلترها آبگریز بوده و به علت مقاومت بالا نسبت به اسیدها و بازها برای استفاده درگستره pH 1-14 مناسب است. همچنین در تصفیه دقیق و استریل هوا و بخار، نمونه گیریهای آئروسول نیز استفاده می گردند.قطر منافذ :0.2 um, 0.45um.

• پلی کربنات (PC)

موارد کاربرد : تجزیه و تحلیل زیست محیطی آب و هوا- سلولهای بیولوژیکی انگل شناسی و … . قطر منافذ :0.2 um, 0.45um

• پلی اتر سولفون (PES)

موارد کاربرد : این نوع فیلترها به علت نداشتن چسبندگی پروتئین و سرعت عبور بالایی که دارند جهت حذف ذرات در تصفیه های عمومی به کار می روند.قطر منافذ :0.2 um, 0.45um.

3-درصد خاکستر کم یا بدون خاکستر در کاغذ صافی (اشلس Ashless)

کاغذ صافی های سلولزی کمی را می توان به عنوان کاغذ صافی های بی خاکستر یا گرید خاکستر اندک نام ببریم که این امر توسط آتش زدن یک صافی سلولی در هوا در دمای 900 درجه ی سانتیگراد تعیین می گردد. کاغذ صافی های بدون خاکستر در کاربرد های آنالیزی مهم ، به عنوان مثال در آنالیز های گرانش سنجی ، استفاده می گردند. کاغذهای بدون خاکستر (ASHLESS) که برای آزمایشات کمی مورد استفاده قرار می گیرند . و میزان خاکسترباقیمانده008/0%است.
کاغذهای معمولی که برای آزمایشات کیفی مورد استفاده قرار میگیرند و میزان خاکستر باقیمانده حدود 06/0%است. کاغذهای صافی در انواع مختلفی از لحاظ قطر منافذ و سرعت عبور طبقه بندی شده است.
برای صاف کردن محلولها از کاغذ صافی استفاده می‌کنند .
کاغذ صافی بدون خاکستر را از الیافی که با اسید کلریدریک و اسید فلوئوریدریک شستشو داده می شود و با آمونیاک‌ خنثی شده می‌سازند. کاغذ صافی باید دارای چنان بافتی باشد که کوچکترین ذرات رسوب را از خود عبور ندهد و در عین حال محلول را سریعا صاف‌ کند. براي صاف كردن محلولها از كاغذ صافي استفاده مي‌كنند .

4- کاغذ صافی های کمی ( Quantitative Filter Papers )

این نوع کاغذ ها برای آنالیز گرانش سنجی یا فیلتراسیون استفاده می گردند که در آن باید رسوب شیمیایی ، به عنوان مثال از صاف کردن با قیف بوخنر تحت خلاء ، بازیابی گردد. کاغذ صافی های کمی ( Quantitative Filter Papers ) ، انواع کاغذ صافی آزمایشگاهی این نوع کاغذ صافی ها برای آنالیز گرانش سنجی یا فیلتراسیون استفاده می گردند که در آن باید رسوب شیمیایی ، به عنوان مثال از صاف کردن با قیف بوخنر تحت خلاء ، بازیابی گردد.

5- کاغذ صافی های کیفی ( Qualitative Filter Papers )

این کاغذها در تکنیک های کیفی به منظور شناسایی مواد استفاده می گردند. آن ها سطح بازیابی رسوب مشابهی با کاغذ های صافی کمی ندارند.

مشخصات اصلی کاغذ صافی

1- اندازه ی منفذ یا تخلخل ( Pore Size ) :

اندازه یاین فاکتور اندازه ی عددی منافذ صافی می باشد. یعنی ذرات بزرگتر از این اندازه ، روی صافی باقی می مانند.در حالی که ذرات کوچکتر از این اندازه می توانند از بین صافی عبور کنند.

2- درصد خاکستر کم یا بدون خاکستر (Ashless)

کاغذ صافی های سلولزی اندکی را می توان به عنوان کاغذ صافی های بدون خاکستر یا کاغذ صافی با گرید خاکستر پایین نام برد.روش تشخیص اصل یا تقلبی بودن کاغذهای بدون خاکستر، سوزاندن آن است. برای این کار کافیست تنها یه برگ از کاغذ فیلتر مورد آزمایش را در دمای 900 درجه ی سانتیگراد بسوزانیم . در صورت اصل بودن باید خاکستر بسیار کمی حاصل از سوختن آن بر جای بماند و اگر اینگونه نبود این کاغذ فیلتر تقلبی بوده و بدون خاکستر نمی باشد . کاغذ صافی های بدون خاکستر در کاربرد های آنالیزی مهم ، به عنوان مثال در آنالیز های گرانش سنجی ، استفاده می گردند.

قیمت کاغذ صافی آزمایشگاهی :

قیمت کاغذ صافی ها بر اساس پارامترها و مشخصات آن و برند شرکت همچنین اصلی یا غیر اصلی بودن آن متفاوت است.نوع فیلتر کاغذی واتمن یا اس اند اس (S&S) آن بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.برای تشخیص اصلی بودن آن میتوان یک عدد از آن را سوزاند در صورت نداشتن خاکستر نمونه اصلی است.