A laboratóriumi üvegedénymosók forró, agresszív tisztítóoldatokat használnak, -gyakran tartalmaznak citromsavat, foszforsavat vagy nátrium-hidroxidot- a maradványok eltávolítására. Az olajteknőben lévő fűtőelemnek nap mint nap túl kell élnie ezt a vegyszeres támadást anélkül, hogy a mosófolyadék meghibásodna vagy szennyezné. Hasonlóképpen, az üvegáruk és műszerek sterilizálására használt autoklávok megbízható, tiszta fűtést igényelnek a gőz előállításához vagy a forró vizes fürdők fenntartásához. A PTFE merülőfűtők mindkét esetben robusztus, korrózióálló -megoldást kínálnak, amely támogatja a Good Laboratory Practice (GLP) betartását.
A laboratóriumi mosóteknő zord környezete
Az automatizált laboratóriumi üvegárumosók olyan ciklusokban működnek, amelyek jellemzően elő-öblítést, mosást, öblítést és végső öblítést tartalmaznak. A főmosási fázis során forró tisztítóoldatokat keringetnek a szórókarokon keresztül a szerves maradványok, puffersók, fémnyomok és egyéb szennyeződések eltávolítására. A gyakran használt vegyszerek a következők:
Alkaline detergents (sodium hydroxide, potassium hydroxide, pH >12)
Savsemlegesítők (citromsav, foszforsav, ecetsav, pH 2-4)
Felületaktív anyagok és kelátképző szerek (EDTA, NTA)
Ezeket az oldatokat 60 és 85 fok közötti hőmérsékletre hevítik a tisztítási hatékonyság fokozása érdekében. A fűtőelem jellemzően egy kis aknába vagy keringető tartályba merül, ahol folyamatosan váltakozó savas és maró hatásoknak van kitéve a különböző mosási ciklusok során.
Probléma a fém{0}}burkolatú fűtőelemekkel
A hagyományos merülőmelegítők fémburkolatot használnak, -gyakran rozsdamentes acél 304, 316 vagy Incoloy-a belső ellenállású vezeték védelmére. Laboratóriumi mosókörnyezetben a forró savakkal és lúgokkal való ismételt expozíció a fémburkolat korrózióját okozza. A hibamódok a következők:
Gödrös- és réskorrózió– Helyi támadás, különösen a hegesztési varratoknál vagy ahol lerakódások képződnek
Feszültségkorróziós repedés– Egyes tisztítószerekben jelenlévő kloridok vagy csapvíz-maradványok felgyorsítják
Általános ritkítás– A hüvely anyagának fokozatos elvesztése
Ahogy a fémburkolat korrodálódik, rozsdafoltok (vas-oxidok) szabadulhatnak fel a mosófolyadékba. Ezek a foltok ezután az üvegedényekre rakódnak, látható barna maradványokat hagyva, amelyeket nehéz eltávolítani. Az analitikai laboratóriumokban még az üvegedényeken lévő fémnyomok is megzavarhatják az érzékeny méréseket (pl. ICP{4}}MS, fémnyomelemzés). Ezenkívül a fűtőelem idővel meghibásodik, ami állásidőt, pótalkatrészek cseréjét, valamint értékes minták elvesztését okozhatja a ciklus közepén-.
PTFE fűtőtestek: korrózióálló-alternatíva
A PTFE merülőmelegítők teljesen kiküszöbölik a fémek expozícióját. Az ellenállásos fűtőelem teljesen PTFE (politetrafluor-etilén) burkolatba van zárva, minden nedvesített felület PTFE-ből vagy fluorpolimerből készül. APTFE fűtőtest laboratóriumi üvegáru mosó autoklávA konfiguráció a következő előnyöket nyújtja:
Teljes vegyszerállóság– A PTFE-re nincs hatással a nátrium-hidroxid, a foszforsav, a citromsav, az EDTA és az összes szokásos laboratóriumi mosószer a teljes pH-tartományban (0–14).
Nincs fémion felszabadulás– Nem éri el a mosófolyadékot rozsdafoltok vagy fémes szennyeződések, így megőrzi az üvegedények tisztaságát a nyomelemzéshez.
Nincs galvanikus korrózió– Mivel a PTFE elektromos szigetelő és kémiailag inert, nem képződnek galvanikus párok a mosógép más alkatrészeivel (pl. rozsdamentes acél szórókarokkal vagy kosarakkal).
Hosszú élettartam– A PTFE fűtőberendezések általában háromszor-ötszörösére kitartanak a fém{0}}burkolatú ekvivalenseknél a korrozív használat során.
A laboratóriumi alátétek üzemi hőmérséklete (60-85 fok) jóval a PTFE biztonságos folyamatos felhasználási tartományán belül van, amely akár 110 fokos hőmérsékletet is kibír vizes környezetben deformáció vagy mechanikai integritás elvesztése nélkül.
Alkalmazás autoklávokban: Tiszta gőz és csökkentett vízkő
Míg a nagyobb autoklávok külső gőzfejlesztőkre támaszkodnak, a kisebb asztali autoklávok és sterilizátorok gyakran használnak merülő fűtőtestet a víz forralására és telített gőz előállítására a kamrában. Az ilyen egységekben a fűtőelem közvetlenül érintkezik a vízzel,{1}}amely lehet csapvíz, ionmentesített víz vagy olyan keverék, amely a korábbi ciklusokból származó vegyszermaradványokat tartalmazza.
A PTFE merülőmelegítők két külön előnyt kínálnak az autokláv szolgáltatásban:
Ellenállás a méretarányos felépítéssel szemben– A kemény víz kalcium- és magnéziumsókat tartalmaz, amelyek vízkőként (vízkőként) válnak ki a forró felületeken. A vízkő erősen tapad a fém fűtőtestekhez, csökkentve a hőátadás hatékonyságát és helyi túlmelegedést okozva, ami végül kiégeti az elemet. A PTFE rendkívül alacsony felületi energiája megakadályozza a vízkő megtapadását. A kialakuló ásványi lerakódások könnyen eltávolíthatók hőtágulás vagy könnyű öblítés hatására.
Tiszta Steam generálás– A fémfűtő korrodálásakor fémionok (vas, nikkel, króm) beléphetnek a gőzfázisba és lecsapódhatnak az üvegedényekre vagy műszerekre. Ez elfogadhatatlan olyan alkalmazásoknál, amelyek pirogén-- vagy fém-mentes felületeket igényelnek (pl. sejtkultúra, molekuláris biológia). A PTFE fűtőtest tiszta gőzt termel fémszennyeződés nélkül.
A PTFE maximális üzemi hőmérséklete gőzalkalmazásokban körülbelül 110 fok. A legtöbb laboratóriumi autokláv 121 fokos vagy 134 fokos szögben működik. Az ilyen egységeknél a PTFE fűtőtest csak a víztartályban (forráspont alatt) vagy a tápvíz előmelegítésére használható. A 121 fokos közvetlen gőzképzéshez más fluorpolimerek, például PFA (perfluor-alkoxi) is megadhatók magasabb hőmérsékleti besorolással (180 fokig), de a PTFE továbbra is alkalmas sok alacsonyabb -hőmérsékletű sterilizátorhoz (pl. 105 fokos pasztőrözési ciklusok vagy vízfürdős sterilizátorok).
Karbantartási előny: Csökkentett vízkőmentesítési gyakoriság
Karbantartási előny:A laboratóriumi alátétekben és autoklávokban lévő fémburkolatú fűtőtestek-rendszeres vízkőtelenítést igényelnek a felgyülemlett ásványi lerakódások eltávolítása érdekében. A vízkőmentesítés során savas oldatokat (pl. citromsavat vagy foszforsavat) vezetnek át a rendszeren, ami tovább gyorsítja a fémburkolat korrózióját. A PTFE fűtőberendezésnek köszönhetően a tapadásmentes felület drámaian csökkenti a vízkő tapadását. A vízkőmentesítési intervallumok hetiről vagy haviról több hónapra vagy akár évesre is meghosszabbíthatók. Ezenkívül maguk a vízkőmentesítési eljárások kevésbé terhelik a rendszert, mivel egyetlen fém sem éri a sav hatását. Ez csökkenti a munkaerőt, a fogyóeszközök költségeit és a berendezések leállási idejét,{9}}amelyek mind hozzájárulnak a laboratóriumi termelékenység növekedéséhez.
Megbízhatóság a GLP-ben és az analitikai laborokban
A GLP és az analitikai laborokban a berendezések megbízhatósága és tisztasága egyaránt fontos. Egyetlen meghibásodott fűtőelem az üvegedénymosóban egy egész napos mintafeldolgozást késleltethet, ami potenciálisan befolyásolja a vizsgálat időrendjét. A korrózióval összefüggő szennyeződés érvénytelenítheti az analitikai eredményeket, ami költséges utómunkálatot vagy újramintavételt tesz szükségessé. A PTFE fűtőelemek alátétekben és autoklávokban történő megadásával a laboratóriumok a következőket érhetik el:
Folyamatosan tisztítsa az üvegedényeket– Rozsdafoltoktól és fémmaradványoktól mentes
Kiszámítható berendezés üzemidő– Nincs korrózió miatti váratlan fűtési hiba
Egyszerűsített érvényesítés– A PTFE inert és nem{0}}kivonható, támogatja a tisztítóberendezésekre vonatkozó GLP dokumentációs követelményeit
Következtetés: Kis komponens, nagy hatás a laboratóriumi termelékenységre
A PTFE melegítők növelik a laboratóriumi mosók és autoklávok üzemidejét és tisztítási megbízhatóságát, támogatva a GLP-megfelelőséget. A korrózió, a fémszennyeződés és a vízkő tapadásának kiküszöbölésével ezek a melegítők biztosítják, hogy az üvegedények valóban tiszták legyenek,{1}}és a sterilizátorok ciklusról ciklusra hatékonyan működjenek. A komponensek anyagának kismértékű fejlesztése nagy hatással lehet a laboratóriumi termelékenységre. Azoknál a létesítményeknél, amelyek nagy mennyiségű üvegárut dolgoznak fel, vagy nyomkövetési szintű elemzéseket végeznek, a fém-köpenyű PTFE-bevonatos merülő fűtőberendezésekről való átállás egy egyszerű frissítés, amely mérhető előnyökkel jár mind a minőségbiztosítás, mind a működési költségmegtakarítás terén.
