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Millipore® Filtermembranen

Membranfilter, hergestellt durch Fällung oder Verstreckung von polymeren Materialien, werden für eine Vielzahl von Anwendungen (z. B. Filtration, Luftpartikelüberwachung) eingesetzt. Die Eigenschaften von Membranen unterscheiden sich deutlich in Abhängigkeit von ihrer Zusammensetzung, Herstellungsmethode, Oberflächenbehandlung und Porengröße.

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Eigenschaften von Membranfiltern

  • Chemische Beständigkeit Das Filtermaterial muss mit der chemischen Beschaffenheit der zu filternden Substanz kompatibel sein, um strukturelles Versagen zu vermeiden. Es ist wichtig, sowohl die Kompatibilität der flüssigen Proben als auch gelöste Stoffe, die mit der Membran interagieren können, zu berücksichtigen.
  • Benetzbarkeit: Für die Flüssigkeitsfiltration muss die Membran mit der zu filternden Flüssigkeit benetzbar sein. Hydrophile Membranen lassen sich leicht mit Wasser benetzen und werden bevorzugt zur Filtration wässriger Lösungen eingesetzt. Hydrophobe Membranen werden für die Gasfiltration, für Lösungsmittel mit niedriger Oberflächenspannung und für die Entlüftung empfohlen. Sie können in organischen Lösungsmitteln wie Methanol benetzt werden und ermöglichen sowohl die Filtration von wässrigen Flüssigkeiten als auch von organischen Lösungsmitteln.
  • Porengröße: Die Porengröße gibt einen Hinweis auf den größten Porendurchmesser und stimmt mit der Fähigkeit der Membran überein, Partikel einer bestimmten Größe herauszufiltern. Der Blasenpunkt und die Prüfung der Bakterienrückhaltung sind zwei häufig verwendete Methoden zur Messung der Porengröße.
  • Durchmesser: Der Durchmesser, die Größe und die Form des Filters werden auf der Grundlage des für die Filtration oder Probenahme verwendeten Geräts ausgewählt.
  • Fließrate: Definiert als die Zeit, die der Durchflussstrom benötigt, um den Filter zu passieren, kann die Fließrate für Luft oder Flüssigkeit gemessen werden. Die Fließrate nimmt im Allgemeinen mit kleinerer Porengröße ab, aber auch eine Änderung des Membranmaterials, der Dicke, der Porosität und der Porenarchitektur kann zu Unterschieden in der Fließrate führen.
  • Bindung des Analyten: Die Analytbindung bezieht sich auf den Verlust von Analyten während der Filtration, was zu einem Filtrat mit einer anderen molekularen Zusammensetzung als erwartet führt. Membranen mit begrenzter Funktionalität (z. B. PVDF, PTFE) zeigen eine sehr geringe Analytbindung, während Membranen mit höherer Funktionalität (z. B. Nylon, MCE) eine hohe Analytbindung aufweisen.
  • Optische Eigenschaften: Bei der visuellen Analyse von Retentaten müssen die optischen Eigenschaften der Membran mit dem Bildgebungsverfahren kompatibel sein, sodass die Membran einen gleichmäßigen Hintergrund über die gesamte Probenoberfläche bietet und kein zusätzliches Rauschen während der Prüfung verursacht.
  • Extractables: Extractables sind im Endfiltrat vorhandene Verunreinigungen, die aus dem Filter oder Gerät stammen. Es gibt drei verschiedene Arten von Extractables in Filtern: Abrieb von Filtermaterialien oder Partikel-Extractables, chemische Rückstände aus dem Herstellungsprozess und Chemikalien zur Oberflächenmodifikation, die vom Filter abgewaschen werden. Das Vorhandensein von Extractables kann auch mit der chemischen Kompatibilität der Membran mit der zu filternden Lösung zusammenhängen. Wenn eine Membran chemisch nicht mit der Lösung kompatibel ist, wird im Allgemeinen ein höherer Gehalt an Extractables im Filtrat beobachtet.
  • Retentionsvermögen: Retentionsvermögen ist die Fähigkeit einer Membran, das Zielpartikel oder Molekül zurückzuhalten.

Vorfiltration und Tiefenfilter

  • Vorfiltration: Bei der Vorfiltration werden großporige Membranfilter verwendet, um große Partikel, wie z. B. Schmutz oder Sediment, vor der Filtration mit einem kleinporigen Membranfilter aus den Proben zu entfernen. Durch die Verwendung der Vorfiltration bei der Probenvorbereitung kann ein vorzeitiges Verstopfen oder Verschmutzen der Filter verhindert werden.
  • Tiefenfilter: Tiefenfilter halten Partikel im Inneren des Filters und nicht an der Filteroberfläche zurück. Aufgrund ihrer hohen Partikelrückhaltekapazität werden Tiefenfilter häufig zur Vorfiltration eingesetzt.
  • Bindemittel: Üblicherweise werden Bindemittel in nicht gewebten, faserbasierten Materialien verwendet, um dem Endprodukt Form und Festigkeit zu verleihen. Obwohl in Glasfaserfiltern routinemäßig Bindemittel verwendet werden, verringern diese Zusätze die thermische Stabilität und können zu einer Probenkontamination durch Extractables führen.
  • Netzfilter: Durch große und gleichmäßige Poren wird die netzartige Struktur von Netzfiltern genutzt, um große Partikel (z. B. Zellen, Proteine, Schmutz) bei der Klärfiltration der Lösung in der Partikelanalyse zu entfernen.

Filtermembranarten

  • Verstärkte Zellulosemembranen (RW-Filter) sind starre Siebfilter. Durch ihre Festigkeit, die hohe Kapazität und den geringen Druckverlust sind RW-Filter ideal für die Entfernung von Verunreinigungen aus stark verschmutzten Flüssigkeiten und Gasen, insbesondere für die Vorfiltration.
  • Stützkartonscheiben aus Zellulose werden zur Verstärkung von Filtern in Monitoren zur Kontaminationsanalyse verwendet, insbesondere bei hohem Druck oder hohen Fließraten. Wenn sie mit Wachstumsmedium gesättigt sind, können sie auch für die Kultur von Mikroorganismen verwendet werden. Zwischen den Filtern werden bei der Serienfiltration Abstandshalter aus Gewebe angebracht, um zu verhindern, dass der nachgeschaltete Siebfilter die Poren des vorgeschalteten Filters "verstopft", wodurch sich die Fließrate und der Durchsatz erhöhen.
  • Glasfaserfilter werden aus Borosilikatglasfasern hergestellt und werden üblicherweise zum Filtern großer Partikel oder viskoser Lösungen verwendet. Neben verschiedensten Fließraten und Fassungsvermögen bieten wir auch Filter mit und ohne Bindemittelharz an. Während die Zugabe von Bindeharz die Nassfestigkeit bei der Filtration stark verunreinigter Lösungen verbessert, macht das Harz den Filter aufgrund des Massenverlustes bei Erwärmung für die gravimetrische Analyse oder die Heißgasfiltration ungeeignet. Glasfaserfilter ohne Bindemittelharz können ohne Masseverlust bis zu 500 °C erhitzt werden.
  • MF-Millipore™ Membranfilterscheiben aus Zellulosemischester (MCE) aus biologisch inertem Zelluloseacetat und Zellulosenitrat sind eine vielseitige Wahl für biologische, analytische und umwelttechnische Monitoring- und Forschungsanwendungen. Mit einer gleichmäßigen Dicke, einer einheitlichen Porenstruktur und einer glatteren Oberfläche als reine Nitrozellulose-Membranen sind die hydrophilen MF-Millipore™ Membranen in verschiedensten Porengrößen, Farben, Oberflächen und Durchmessern erhältlich. MF-Millipore™ Membranen ohne das Tensid Triton® enthalten minimale Mengen an Netzmitteln und haben weniger wasserlösliche Inhaltsstoffe als MF-Millipore™ Standardfilter.
  • Nylonmembranen und Netzfilter** werden aus dem gleichen Material hergestellt, es werden aber zwei unterschiedliche Verarbeitungsmethoden eingesetzt. Aufgrund dieses Unterschieds besitzen Nylonnetzfilter eine gleichmäßige, große Porenstruktur (ähnlich einem Netz), eine Porengröße ≥ 5,0 μm und eine geringere Dicke im Vergleich zu Nylonmembranfiltern.
  • Isopore™ Membranfilter aus Polycarbonat bieten gut definierte Poren und eine glatte, transparente Oberfläche, die sich ideal für die Verwendung mit optischer oder Elektronenmikroskopie eignet.
  • Millipore Express®PLUS Membranen aus Polyethersulfon (PES) werden häufig als Alternative zu Zellulosemembranen eingesetzt und sind bekannt für ihre thermische Stabilität, Langlebigkeit und Beständigkeit gegenüber sauren und alkalischen Lösungen. Millipore Express® PLUS PES-Membranen bieten eine hohe Fließrate, eine hohe Filterkapazität und eine geringe Proteinbindung und wirken gleichzeitig keimhemmend. Die einzigartige asymmetrische Struktur der Millipore Express® PLUS Membranen erweitert die Filterkapazität und die Nutzungsdauer, sodass sie höhere Partikellasten und Proteinkonzentrationen tolerieren können.
  • Millipore®Membran- und Netzfilter aus Polypropylen zeichnen sich sowohl durch Lösungsmittelkompatibilität als auch durch thermische Stabilität aus. Diese aus reinem Polypropylen gefertigten Filter eignen sich ideal für die allgemeine Klärfiltration von Lösungen und Vorfiltrationsanwendungen einschließlich Senkung der Keimbelastung. Millipore® Polypropylen-Membran- und Netzfilter bieten eine hohe Partikelrückhalte- und Schmutzaufnahmekapazität sowie einen geringen Druckabfall.
  • Polytetrafluorethylen (PTFE)** ist ein chemikalienbeständiges, flexibles, thermisch beständiges, nicht haftendes, hochfestes Fluorpolymer, das durch radikalische Polymerisation von Tetrafluorethylen hergestellt wird. Aufgrund seiner Festigkeit und breiten chemischen Beständigkeit wird PTFE häufig in Membranfiltern eingesetzt. Während PTFE für seine hohe Festigkeit bekannt ist, bietet die Zugabe eines Trägermaterials aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) verbesserte Filtereigenschaften. Hydrophile LCR- und Omnipore™ PTFE-Membranen werden üblicherweise zur Filtration wässriger Lösungen verwendet. Sowohl Fluoropore™ hydrophobe PTFE- als auch Mitex™ hydrophobe PTFE-Membranen können zum Filtern von organischen Lösungsmitteln und Gasen verwendet werden. Fluoropore™ Membranen und PTFE für PM2,5 werden ebenfalls zur Partikelüberwachung eingesetzt.
  • Millipore®Membranen aus Polyvinylidenchlorid (PVC) werden aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer geringen Wasseradsorption bevorzugt bei der gravimetrischen Analyse zur Quantifizierung von Kieselsäure- und Rußpartikeln oder Quarzfeinstaub in der Luft eingesetzt. Millipore® PVC-Membranfilter werden aus hochwertigem PVC hergestellt und werden für die Verwendung mit ASTM-, NIOSH- und OSHA-Luftüberwachungsmethoden entwickelt.
  • Durapore®Membranen aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) sind sowohl in hydrophiler als auch in hydrophober Ausführung erhältlich. Sie bieten hohe Fließraten und einen hohen Durchsatz, einen geringen Anteil Extractables und eine breite chemische Beständigkeit. Aufgrund ihrer Lösungsmittel- und Wärmebeständigkeit werden Durapore® PVDF-Membranen in einer Vielzahl biomedizinischer Forschungsanwendungen eingesetzt. Hydrophile Durapore® Membranen weisen im Vergleich zu Nylon-, Nitrozellulose- oder PTFE-Membranen eine sehr geringe Proteinbindung auf. Hydrophobe Durapore® Filtermembranen weisen eine hohe Proteinbindung auf.
  • Quarzfaserfilter werden aus reinen Quarzfasern hergestellt, wodurch eine Reaktion der Filteroberfläche mit sauren Gasen verhindert wird. Aufgrund ihrer Inertheit sind Quarzfaserfilter gut für die Messung von Schwermetallkonzentrationen und kleinen Partikelmengen geeignet. Quarzfaserfilter weisen zudem eine gute Gewichts- und Formstabilität auf.
  • Silbermembranfilter aus reinem Silber sind sehr widerstandsfähig gegen thermische Belastungen und aggressive Chemikalien und bieten gleichzeitig einen niedrigen Hintergrund für empfindliche Röntgenbeugungsanalysen. Silbermembranen sind in vielen standardisierten Luftüberwachungsmethoden von Regierungsorganisationen (z. B. NIOSH, OSHA) für die Überwachung der Konzentration von Ruß, Kohlenteerprodukten, Koksofenemissionen und Kieselsäure spezifiziert.
  • Die Strat-M®Membran ist ein synthetisches Modell ohne tierische Inhaltsstoffe für transdermale Diffusionstests, das eine Diffusion in der menschlichen Haut prognostiziert und keine Einschränkungen in Bezug auf Chargenvariabilität, Sicherheit oder Lagerung aufweist.