Filtres membranes Millipore^®

Caractéristiques des filtres membranes

• Compatibilité chimique : Le matériau du filtre doit être compatible avec la nature chimique de la substance à filtrer pour éviter toute défaillance structurelle. Il est important de prendre en compte la compatibilité des échantillons liquides et celle des solutés dissous qui peuvent interagir avec la membrane.
• Mouillabilité : Pour la filtration de liquides, la membrane doit pouvoir être mouillée avec le fluide en cours de filtration. Les membranes hydrophiles sont facilement mouillées avec de l'eau et sont à privilégier pour filtrer des solutions aqueuses. Les membranes hydrophobes sont recommandées pour la filtration des gaz et des solvants à faible tension superficielle, et pour l'évent ; elles peuvent être mouillées dans des solvants organiques, tels que le méthanol, permettant la filtration à la fois des liquides aqueux et des solvants organiques.
• Dimension de pores : La dimension de pores donne une indication du plus grand diamètre de pores de la membrane et peut être reliée à la capacité de la membrane à éliminer par filtration les particules d'une certaine taille. Les tests de point de bulle et de rétention bactérienne sont deux méthodes couramment utilisées pour mesurer la taille des pores.
• Diamètre : Le diamètre, la taille et la forme du filtre sont sélectionnés en fonction de l'appareil utilisé pour la filtration ou le recueil de l'échantillon.
• Débit : Défini comme le temps nécessaire pour que le flux d'écoulement traverse le filtre, le débit peut être mesuré pour l'air ou pour un liquide. Le débit diminue généralement avec une dimension de pores plus petite, mais le fait de modifier le matériau de la membrane, son épaisseur, sa porosité et l'architecture de ses pores, peut entraîner des différences de débit.
• Adsorption de l'analyte : L'adsorption de l'analyte se rapporte à la perte d'analytes lors de la filtration, se traduisant par un filtrat dont la composition moléculaire est différente des attentes. Les membranes ayant une fonctionnalité limitée (p. ex. PVDF, PTFE) présentent une très faible adsorption de l'analyte, tandis que les membranes ayant une fonctionnalité supérieure (p. ex. nylon, esters de cellulose) présentent un haut niveau d'adsorption de l'analyte).
• Propriétés optiques : Lorsqu'on analyse visuellement un rétentat, les propriétés optiques de la membrane doivent être compatibles avec la méthode d'imagerie, de telle sorte que la membrane offre un arrière-plan uniforme sur l'ensemble de la surface de l'échantillon et qu'elle ne crée pas de bruit de fond supplémentaire lors de l'analyse.
• Extractibles : Les extractibles sont des contaminants présents dans le filtrat final qui proviennent du filtre ou du dispositif. Les extractibles issues de filtres sont de trois types différents : perte des matériaux du filtre ou extractibles particulaires, produits chimiques résiduels provenant du procédé de fabrication et chimies de modification de surface détachées du filtre par lavage. La présence d'extractibles peut également être liée à la compatibilité chimique de la membrane avec la solution en cours de filtration. En général, si une membrane n'est pas chimiquement compatible avec la solution, on observe un niveau d'extractibles supérieur dans le filtrat.
• Capacité de rétention : La capacité de rétention d'une membrane désigne sa capacité à retenir les particules ou les molécules d'intérêt. 

Préfiltration et filtres en profondeur

• Préfiltration : La préfiltration utilise des filtres membranes à larges pores pour éliminer des échantillons les grosses particules, comme les salissures et les sédiments, avant filtration avec un filtre membrane dont les pores sont plus petits. Utiliser une préfiltration en préparation d'échantillons peut prévenir le colmatage prématuré du filtre.
• Filtres en profondeur : Les filtres en profondeur retiennent les particules de façon interne plutôt qu'en surface. En raison de leur grande capacité de rétention des particules, les filtres en profondeur sont fréquemment utilisés pour la préfiltration.
• Résines liantes : Couramment utilisées dans les matériaux non tissés à base de fibres, les résines liantes confèrent sa forme et sa résistance au produit fini. Alors que les résines liantes sont couramment employées dans les filtres en fibre de verre, ces additifs réduisent la stabilité thermique et peuvent engendrer une contamination de l'échantillon par des extractibles.
• Filtres filets : Avec ses pores uniformes et de grande taille, la structure de type "filet" des filtres filets est utilisée pour éliminer les grosses particules (p. ex. cellules, protéines, salissures) afin de clarifier la solution lors d'une analyse des particules.

Les différents types de filtres membranes

• Les membranes en esters de cellulose renforcés (filtres RW) sont des filtres écrans rigides. Leur rigidité, leur grande capacité de rétention et leur faible perte de charge font que les filtres RW conviennent particulièrement bien à l'élimination des contaminants dans des liquides ou des gaz fortement contaminés, particulièrement pour la préfiltration.
• Les tampons absorbants en cellulose sont utilisés comme support de filtres dans les cassettes employées pour les analyses de la contamination ; ils sont particulièrement recommandés en cas de pressions élevées ou de débits rapides. Lorsqu'ils sont saturés de milieu de culture, ils peuvent aussi servir à la culture de micro-organismes. Les séparateurs en toile sont placés entre des filtres utilisés en série afin d'empêcher qu'un filtre écran en aval ne vienne obstruer les pores d'un filtre en amont, permettant ainsi d'augmenter le débit et la capacité.
• Les filtres en fibres de verre sont produits à partir de fibres de verre borosilicaté et sont typiquement utilisés pour filtrer des solutions visqueuses ou contenant de grosses particules. Proposés avec ou sans résine liante, ils offrent une grande variété de débits et de capacités. Tandis que l'ajout de résine liante améliore la résistance à l'humidité pour filtrer des solutions fortement contaminées, la résine rend ces filtres inappropriés pour les analyses gravimétriques ou pour la filtration de gaz chauds en raison de leur perte de masse lors du chauffage. Les filtres en fibres de verre sans résine liante peuvent être soumis à des températures jusqu'à 500 °C sans perte de masse.
• Les filtres membranes disques MF-Millipore™ en esters de cellulose constitués d'un mélange biologiquement inerte d'acétate et de nitrate de cellulose, sont un choix polyvalent pour les applications biologiques, analytiques, de surveillance environnementale et de recherche. Avec une épaisseur homogène, une structure de pores uniforme et une surface plus lisse que les membranes en nitrocellulose pure, les membranes MF-Millipore™ hydrophiles sont disponibles dans une grande variété de dimensions de pores, couleurs, surfaces et diamètres. Les membranes MF-Millipore™ sans tensioactif Triton^® contiennent une quantité minimale d'agent mouillant et présentent un taux de composés extractibles à l'eau inférieur à celui des filtres MF-Millipore™ standards.
• Les filtres membranes et filtres filets en nylon** sont constitués du même matériau, mais font appel à deux méthodes de traitement différentes. En raison de cette différence, les filtres filets en nylon possèdent une structure de pores large et uniforme (similaire à une trame), une dimension de pores ≥ 5,0 μm et une épaisseur réduite par rapport aux filtres membranes en nylon.
• Les filtres membranes Isopore™ en polycarbonate offrent des pores bien définis et une surface transparente et lisse, idéale pour une utilisation en microscopie optique ou électronique.
• Les filtres membranes en polyéthersulfone (PES) Millipore Express^® PLUS sont couramment utilisés comme alternative aux membranes en cellulose et sont connus pour leur stabilité thermique, leur durabilité et leur résistance aux solutions acides et alcalines. Les membranes en PES Millipore Express^® PLUS offrent des débits élevés, une capacité de filtration supérieure et une faible adsorption protéique, tout en retenant les bactéries. La structure asymétrique unique des membranes Millipore Express^® PLUS augmente la capacité de filtration et prolonge la durée de vie, ce qui leur permet de tolérer des quantités de particules et des concentrations protéiques supérieures.
• Les filtres filets et membranes Millipore^® en polypropylène présentent à la fois une compatibilité avec les solvants et une stabilité thermique. Fabriqués à partir d'un matériau polypropylène immaculé, ces filtres conviennent parfaitement aux applications de préfiltration et de clarification de solutions générales, notamment à la réduction de la biocharge. Les membranes et les filtres filets Millipore^® en polypropylène offrent une rétention des particules et une capacité de rétention supérieure, ainsi qu'une faible perte de charge.
• Le polytétrafluoroéthylène (PTFE)** est un fluoropolymère résistant aux produits chimiques et à la chaleur, flexible, non adhérent, à haute résistance, produit à partir de la polymérisation radicalaire du tétrafluoroéthylène. En raison de sa résistance et de sa grande compatibilité chimique, le PTFE est couramment employé dans les filtres membranes. Alors que le PTFE est connu pour sa résistance élevée, l'ajout d'une trame en polyéthylène haute densité (PEHD) offre une manipulation améliorée des filtres. Les membranes en PTFE hydrophile LCR et Omnipore™ sont typiquement utilisées pour filtrer les solutions aqueuses. Les membranes en PTFE hydrophobe Fluoropore™ et Mitex™ peuvent être utilisées pour filtrer les solvants organiques et les gaz. Les membranes Fluoropore™ en PTFE pour les particules PM2.5 sont également utilisées pour le contrôle de particules.
• Les membranes en polychlorure de vinyle (PVC) Millipore^®, du fait de leur faible poids et de leur faible adsorption de l'eau, sont utilisées de préférence dans les analyses gravimétriques pour quantifier la silice, le noir de carbone et les particules de quartz dans l'air. Les filtres membranes en PVC Millipore^® sont produits à partir de PVC de haute qualité et ont été développés pour être utilisés avec les méthodes de contrôle de l'air de l'ASTM, du NIOSH et de l'OSHA.
• Les filtres membranes en polyfluorure de vinylidène (PVDF) Durapore^® , proposées en versions hydrophile et hydrophobe, offrent des débits et volumes filtrés élevés, de faibles taux d'extractibles et une large compatibilité chimique. Du fait de leur résistance aux solvants et à la chaleur, les membranes en PVDF Durapore^® sont utilisées dans diverses applications de recherche biomédicale. Les membranes Durapore^® hydrophiles présentent une très faible adsorption protéique par rapport aux membranes en nylon, en nitrocellulose ou en PTFE. Les filtres membranes Durapore^® hydrophobes présentent une adsorption protéique élevée.
• Les filtres en fibres de quartz sont fabriqués en fibres de quartz pur, empêchant toute réaction de surface de ces filtres avec les gaz acides. En raison de leur inertie, les filtres en fibres de quartz sont particulièrement bien adaptés à la mesure des concentrations en métaux lourds et des petites quantités de particules. Ces filtres présentent également une bonne stabilité de leur poids et de leur forme.
• Les filtres membranes en argent, fabriqués à partir d'argent pur, sont hautement résistants au stress thermique et aux produits chimiques agressifs, tout en fournissant un faible bruit de fond pour l'analyse en cristallographie aux rayons X sensible. Les membranes en argent sont spécifiées dans de nombreuses méthodes de contrôle de la contamination de l'air standardisées émanant d'organisations gouvernementales (p. ex. NIOSH, OSHA) pour le contrôle du noir de carbone, des produits de la combustion du charbon, des sous-produits du goudron et de la silice.
• La membrane Strat-M^® est un modèle synthétique non animal permettant de tester la diffusion transdermique et de prévoir la diffusion dans la peau humaine, sans variabilité d'un lot à l'autre et sans problèmes de sécurité, ni limites de stockage.

Ressources produits apparentées

Guide de l'utilisateur : Chemical Compatibility of Filter Components
Brochure : Experience the Unmatched Predictability of Strat-M Membrane
Guide : AD030 Air and Fluid Particle Monitoring Guide
Article : AD030 Particle Monitoring Guide – Analysis Techniques – Microscope-Based Techniques
Article : Millipore^® Patch Test Kit: Field-Based Sampling and Contamination Analysis
Article : Retentate Filtration with Millicup™-FLEX Disposable Vacuum Filtration Units
Catalogue : Filters and Supporting Hardware