Quin paper tenen els escalfadors de PTFE a les rentadores i autoclaus de vidre de laboratori?

Les rentadores de vidre de laboratori utilitzen solucions de neteja fortes i calentes-sovint àcid cítric, àcid fosfòric o hidròxid de sodi-per eliminar els contaminants. L'element d'escalfament del dipòsit ha de ser capaç de suportar aquest atac químic dia rere dia sense fallar ni contaminar el licor de rentat. Els autoclaus utilitzats per esterilitzar cristalleria i instruments també requereixen una calor constant i neta per generar vapor o mantenir els banys d'aigua calenta. Ambdues aplicacions aprofiten les excel·lents propietats resistents a la corrosió dels escalfadors d'immersió de PTFE que permeten les bones pràctiques de laboratori (BPL).

L'entorn del dipòsit de rentadora del laboratori és hostil.
Les rentadores de vidre de laboratori automatitzades s'executen en cicles, que generalment inclouen passos de pre{0}}esbandit, rentat, esbandida i esbandida final. A l'etapa de rentat principal, les solucions de neteja en calent es bombegen mitjançant braços polvoritzadors per eliminar residus orgànics, sals tampó, metalls traça i altres contaminants. Els compostos utilitzats habitualment inclouen:

Alkaline detergents (sodium hydroxide, potassium hydroxide, pH >12)

Neutralitzants àcids (àcid cítric, àcid fosfòric, àcid acètic, pH 2-4)

Tensioactius i agents quelants (EDTA, NTA)

Aquestes solucions s'escalfen a 60-85 graus per millorar el rendiment de neteja. Normalment, l'element calefactor està immers en un petit dipòsit o dipòsit de circulació i està exposat constantment a ambients alternatius àcids i càustics durant els diferents cicles de rentat.

El problema amb els elements de calefacció amb coberta metàl·lica
L'antiga-escalfador d'immersió utilitza una funda metàl·lica, normalment d'acer inoxidable 304, 316 o Incoloy, per protegir el cable de resistència que hi ha a l'interior. El contacte repetit amb àcids i bases calents fa que les beines metàl·liques es corroeixin a les rentadores de laboratori. Els modes de fallada són:-

Corrosió per picades i esquerdes - Atac localitzat, normalment a les juntes de soldadura o on es formen dipòsits

Cracking per corrosió per estrès: accelerat pels clorurs en algunes fórmules de neteja o residus d'aigua de l'aixeta

Aprimament general - Pèrdua progressiva del material de la funda

La funda metàl·lica es pot corroir i es poden alliberar taques d'òxid (òxids de ferro) al líquid de rentat. Aquestes taques es dipositen a la cristalleria deixant dipòsits evidents, foscos i difícils d'eliminar. Per als laboratoris d'anàlisi, fins i tot la contaminació de metalls traça a la cristalleria pot interferir amb proves sensibles (per exemple, ICP-MS, anàlisi de metalls traça). A més, l'escalfador fallarà, provocant un retard, la substitució de les peces de recanvi i, possiblement, la pèrdua de mostres valuoses a mitjan-cicle.

Escalfadors de PTFE: una alternativa a la corrosió
Els escalfadors d'immersió de PTFE eliminen qualsevol contacte amb metall. L'element calefactor resistent està completament recobert de PTFE (politetrafluoroetilè) i totes les superfícies mullades són de PTFE o fluoropolímer. Els avantatges d'una disposició d'autoclau de rentadora de vidre de laboratori d'escalfador de PTFE són:

resistència química completa - El PTFE és resistent a l'hidròxid de sodi, l'àcid fosfòric, l'àcid cítric, l'EDTA i altres detergents de laboratori d'ús habitual en tot el rang de pH (0-14).

Sense alliberament d'ions metàl·lics - El licor de rentat no té taques d'òxid ni ions metàl·lics, mantenint nets els objectes de vidre per a l'anàlisi de traces.

Sense corrosió galvànica El PTFE és un aïllant elèctric i químicament inert, per tant no s'estableixen parelles galvàniques amb altres components de la rentadora (per exemple, braços o cistelles d'acer inoxidable).

Llarga vida útil - Els escalfadors de PTFE solen tenir una durada de 3 a 5 vegades més llarga que els escalfadors de revestiment de metall-en condicions corrosives.

La temperatura de treball de les rentadores de laboratori (60-85 graus) es troba còmodament dins del rang de temperatura en què el PTFE es pot utilitzar contínuament de manera segura. El PTFE pot tolerar temperatures de fins a 110 graus en entorns aquosos sense deformació ni pèrdua d'integritat mecànica.

Aplicació en autoclaus: vapor net, menys escala
Els generadors de vapor externs s'utilitzen per a autoclaus més grans, però els autoclaus i esterilitzadors de sobretaula més petits utilitzen generalment un escalfador d'immersió submergit per bullir l'aigua i generar vapor saturat dins de la cambra. En aquestes unitats l'element calefactor està en contacte directe amb l'aigua, que pot ser aigua de l'aixeta, aigua desionitzada o una barreja que inclogui productes químics residuals de cicles anteriors.

Avantatges dels escalfadors d'immersió de PTFE per a l'autoclau:

Resistència a l'acumulació d'incrustacions - L'aigua dura és alta en sals de calci i magnesi que es precipiten com a incrustacions (calcària) a les superfícies calentes. L'escala es basa en escalfadors metàl·lics. Això no és una bona cosa. Disminueix l'eficiència de la transferència de calor i provoca un sobreescalfament localitzat. Amb el temps, l'element s'esgota. El PTFE té una energia superficial tan baixa que l'escala no s'hi adhereix. Qualsevol dipòsit mineral que es produeixi es pot eliminar fàcilment amb una expansió tèrmica o un esbandit suau.

Generació de vapor neta - Quan un escalfador metàl·lic es corroeix, es poden alliberar ions metàl·lics (ferro, níquel, crom) a la fase de vapor i després condensar-se a la cristalleria o la instrumentació. Això no és adequat per a aplicacions on es necessiten superfícies lliures de pirogen-o sense metalls- (p. ex., cultiu cel·lular, biologia molecular). El vapor net, lliure de contaminació metàl·lica, és generat per un escalfador de PTFE.

La temperatura màxima a la qual el PTFE pot funcionar en aplicacions de vapor és d'uns 110 graus. La majoria dels autoclaus de laboratori funcionen a 121 o 134 graus. Per a aquests dispositius, l'escalfador de PTFE només s'utilitza al dipòsit d'aigua (per sota de l'ebullició) o al preescalfament de l'aigua de subministrament. Es poden especificar altres fluoropolímers com el PFA (perfluoroalcoxi) amb classificacions de temperatura més altes (fins a 180 graus) per a la generació directa de vapor a 121 graus, tot i que el PTFE encara és adequat per a molts esterilitzadors de temperatura més baixa (per exemple, cicles de pasteurització de . 105 graus o esterilitzadors de bany d'aigua).

Bonificació de manteniment: es requereix menys descalcificació
Avantatge de manteniment Els escalfadors-metàl·lics que s'utilitzen a les rentadores de laboratori i als autoclaus requereixen una descalcificació periòdica per eliminar l'acumulació-de dipòsits minerals. La descalcificació consisteix a fer passar solucions àcides (com l'àcid cítric o fosfòric) a través del sistema que accelera la corrosió de la funda metàl·lica. La seva superfície antiadherent-escalfada de PTFE-reduce molt l'adherència de l'escala. Els períodes de descalcificació es poden estendre de setmanal o mensual a diversos mesos o fins i tot anualment. A més, els propis processos de descalcificació són menys durs amb el sistema, ja que cap metall està exposat a l'àcid. Això redueix la mà d'obra, les despeses de consumibles i el temps d'inactivitat dels equips, cosa que contribueix a millorar la producció del laboratori.

Fiabilitat en laboratoris d'anàlisi i BPL
Tant si es tracta d'un laboratori analític com de GLP, la fiabilitat i la neteja dels equips són igual de crítiques. Un escalfador trencat en una rentadora de vidre pot retardar un dia sencer de processament de mostres, cosa que pot afectar els terminis d'estudi. La contaminació relacionada amb la corrosió-pode fer que les dades analítiques siguin incorrectes i provocar costosos retreballs o re-mostreig. L'ús d'escalfadors de PTFE en rentadores i autoclaus permet als laboratoris:

Netegeu constantment els cristalls: no hi ha taques d'òxid ni residus metàl·lics

Temps de funcionament fiable de l'equip: no hi ha sorpreses amb fallades de corrosió de l'escalfador

Validació simplificada - El PTFE és inert i no-extractable que admet els requisits de documentació GLP per a la neteja d'equips

Conclusió: petit component, gran impacte en la productivitat del laboratori
Els escalfadors de PTFE milloren el temps de funcionament i la fiabilitat de la neteja en rentadores de laboratori i autoclaus per complir amb el compliment de GLP. Aquests escalfadors eliminen la corrosió, la contaminació metàl·lica i l'adhesió de l'escala i mantenen els articles de vidre realment nets i els esterilitzadors funcionen de manera eficient de cicle a cicle. Petites modificacions en els materials dels components poden tenir grans impactes en la productivitat del laboratori. Quan els laboratoris manipulen grans volums d'articles de vidre o realitzen estudis a nivells de traça, el canvi als escalfadors d'immersió amb recobriment de PTFE-des d'escalfadors de recobriment metàl·lic- és una actualització senzilla amb avantatges clars per garantir la qualitat i estalviar costos operatius.