防腐蝕無油隔膜泵是真空泵產品的一個重要分支大類。在實驗室日常使用中,很多真空系統(tǒng)的應用中會接觸到有機、酸、堿或者是氧化物等,這些氣體吸入真空泵內,如果機體內部的零部件采用的是普通金屬、橡膠一類材質,使用一段時間后,這些非耐腐蝕的零部件會出現(xiàn)金屬生銹、老化、變形、開裂,嚴重的甚至直接腐蝕溶解,進而真空泵的真空度降低、吸力不足、抽速太慢、噪音逐漸變大、時而可以啟動時而不工作、或者直接不啟動工作等故障頻發(fā)。針對抽吸酸堿、有機、氧化物等會產生腐蝕性氣體的應用,就需要使用可以耐腐蝕的防腐蝕無油隔膜泵。此類產品會使用耐腐蝕材料來制作相關零部件,比如泵管接口、氣路、泵體、隔膜片等等。
雖然同屬于防腐蝕無油隔膜泵,但是根據(jù)產品價格定位、用料、配置的不同,不同機型的防腐蝕性能也會有較大的差異。較為常見幾種如:考慮經濟性的涂層隔膜真空泵,仍然采用普通真空泵的結構、機體,在腔體內部的主要位置(腐蝕后更容易發(fā)生故障的零部件),如橡膠隔膜和進出氣閥片上,噴涂特殊的防腐蝕涂層;尼龍隔膜真空泵,和涂層泵相比,機體仍然采用普通真空泵的主體結構,但是會針對容易被腐蝕損壞的零部件,直接更換為具有一定耐腐蝕性能的材料,如使用尼龍材質隔膜片、氟橡膠的進出氣閥片,能進一步提升防腐蝕能力。
但總體而言,無論是涂層技術還是尼龍隔膜真空泵,在設計初始階段和用料上,都沒有做到全面的抗化學腐蝕。而PTFE聚四氟乙烯隔膜真空泵則是一種全面耐腐蝕的產品。它是采用有“塑料王"之稱的PTFE聚四氟乙烯作為主要的材料,并使用模具注塑一體成型的制造工藝,直接開模做出泵的腔體、進出氣管道、泵管接頭、隔膜片等零部件,可以做到和氣體接觸部分的材料均耐化學腐蝕。在了解了該產品的構造原理后,我們再來進一步分析PTFE聚四氟乙烯隔膜真空泵適用哪些具體實驗室場景:
◆旋轉蒸發(fā)儀——
是一種用來蒸發(fā)并回收有機溶劑的裝置。真空泵的作用是降低旋轉蒸發(fā)儀系統(tǒng)的壓力,壓力降低真空度升高,沸點隨之降低,蒸餾時間縮短。由于需要加熱使溶劑蒸發(fā),所以過程中會產生大量氣體。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。聚四氟乙烯隔膜真空泵CH411除了材質耐受外,還能達到<8mbar的較高真空度,能夠加速蒸餾過程。
◆真空干燥箱——
如果干燥的樣品經烘箱加熱后,會產生揮發(fā)性的有機、腐蝕性氣體,那么就需要真空泵能夠耐受這些吸入的氣體。同時干燥箱根據(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,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,可以適配內部容量35L以下的干燥箱。
◆離心濃縮機——
離心機產生的離心力使溶液中的顆?;蛉苜|向離心管底部沉淀,在離心管底部形成一個濃縮區(qū)域。同時通過真空泵吸出離心杯內的空氣,達到一定的真空度,使離心管底部的溶液快速蒸發(fā)。由于蒸發(fā)的樣品也帶有容積,所以也需要使用防腐蝕的機型。
◆有機溶劑、腐蝕性樣品的過濾——
如電解液、氫氟酸、磷酸、纖維檢測過濾,在過濾中都會產生揮發(fā)性的氣體吸入真空泵內,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,還應當注意過濾瓶的材質,因為一般常用玻璃材質也無法耐受。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聚四氟乙烯材質外,過濾瓶為特殊樹脂材料制成,可以耐受上述樣品。
在具體儀器搭配使用的過程中,還需要注意的是,無論真空泵是否采用防腐蝕設計,如果應用中可能出現(xiàn)液體倒吸現(xiàn)象,都要加裝防倒吸阻水保護器材。聚四氟乙烯材料的主要優(yōu)勢是具有良好的化學耐受性能,但是由于真空泵本身結構原理的限制,即使是防腐蝕機型,溶劑仍然不能抽入泵體內,所以如果進行的是真空過濾和旋轉蒸發(fā)儀等,容易出現(xiàn)溶劑液體吸入泵內的應用時,仍然要加裝緩沖瓶、阻水保護器等附件。