針頭式過濾器的泡點測試

微孔濾膜過濾法做為一種重要的除菌和除顆粒的方法，已經在制藥，顆粒檢測及分析儀器的樣品處理中廣泛應用。做為實驗室最為常見的針頭式過濾器除了需要做溶出檢測，化學兼容性的檢測之外，還應做完整性測試。

過濾器的完整性是過濾產品中很重要的一個指標，一個過濾系統在過濾前后是否能保證其完整性，也是衡量一個過濾產品質量優劣的重要參數。

對于過濾工藝，尤其是除菌級的過濾而言，完整性測試是一種必要的手段，以確保過濾的安全可靠性，避免工作中不必要的浪費，包括時間，精力，過濾樣品等。通過完整性測試，可以確保：

1.過濾器自身的完整性，過濾系統的密閉性；

2.濾膜無破損，無瑕疵，所選濾膜符合過濾要求；

3.工藝中過濾器安裝，操作的正確性；

4.所安裝的過濾器符合制造商提供的標準等。
 
完整性測試方法分為兩大類，破壞性的和非破壞性的。所謂破壞性測試是指細菌挑戰測試，該測試方法是證明過濾器能夠滿足苛刻的除菌級過濾器標準的根本方法。

在細菌挑戰測試中，需根據統計學原理從每批產品中抽取一定數量的樣品，利用缺陷假單胞菌溶液，按照標準測試方法進行細菌挑戰測試。通常過濾原料的生產方會進行這種破壞性的測試，以檢查其產品質量是否合格。
 
非破壞性測試方法主要包括泡點測試（也稱為起跑點測試）和擴散測試。對于小型濾器產品的用戶而言，泡點測試是一種簡單易行的測試方法，可以通過泡點測試，甄別所選過濾器產品的性能好壞，判定過濾結果的有效與否。
 
簡單介紹一下泡點測試的基本原理：

泡點測試基于毛細管模型。濾膜的結構中充滿了微孔流道，也就是過濾的基本單元。

這些微孔流道就像很多的“毛細管”，當濾膜被潤濕液體完全潤濕后，液體受到表面張力的作用而保留于“毛細管”內部，如果要想將液體擠出膜孔就需要外加一個氣體壓力以克服表面張力，將膜孔內的液體完全擠出時所需要的最小壓力，就是濾膜的泡點值，即常說的泡點。

基于這種原理的測試方法，就是泡點測試法。這也是應用最為廣泛的一種非破壞性完整性測試方法。以下為泡點值計算公式：

其中，P = 泡點壓力；d = 孔徑；k = 形狀矯正因子；q= 液固接觸角；s=表面張力

泡點值與過濾器孔徑有直接關系。濾膜上有很多微孔存在，每個孔的泡點值不一定完全一樣，而濾膜的泡點值指的是該濾膜中最大膜孔的泡點值，即最大直徑膜孔的泡點（其中液體最容易被擠出而形成通道）。

當達到泡點后，被充分潤濕的濾膜中至少有一個孔中的液體被完成擠出，形成氣體通道，所以氣體會迅速通過該孔吹至膜下游，形成連續穩定的氣泡，這樣，從下游氣體流量的突變可以判斷是否達到泡點了。

如果是較大面積過濾器，由于擴散流較大，泡點的判斷容易受到影響，所以對于大面積濾器手工測試推薦采用擴散流測試；而對小面積過濾器，泡點與濾器孔徑可以直接關聯，采用泡點測試快速便利。
 
泡點值是一個過濾介質的特性指標，對特定材料，特定孔徑的濾膜材料，其泡點值理論上是一個固定值。因測量誤差等因素，測定值會出現在一個固定區間范圍內，通常濾膜生產廠家會標明某一個特定濾膜泡點值的最小值。
 
針頭式過濾器因其簡單方便，被分析和生命科學領域實驗室研究人員廣泛使用。看似簡單的小小過濾器，在實驗環節中卻起著關鍵的作用，不僅保證后續實驗的順利進行，獲得準確的實驗數據，而且在色譜分析實驗中使用它來去除雜質，可以保障精密儀器的使用壽命，降低損壞風險，從而最大限度地節約成本。
 
當然，用戶在使用中也會存在一些困惑，針頭式過濾器中的濾膜被封在其中，無法看到，怎么能判別濾器中用了合格的濾膜？濾膜是否完好的被密封，沒有破損?

確實，如果使用了質量不合格的濾器，樣品只是從濾器中上下通過了一下，雜質根本沒有被濾器中的濾膜完全截留，尤其是如果膜有破損，或者沒有完全密封，液體會從縫隙中泄露下來，后續實驗無法正常進行，同時會浪費財力物力。

其實，這些困惑不難消除，針頭式過濾器的質量好壞可以簡單地利用上面介紹的泡點原理來鑒別。很多業內知名度高的針頭式濾器的供應商都銷售小型濾器使用的泡點測試儀產品，RephiLe也為客戶提供簡易的泡點測試小工具，讓用戶自己動手，輕而易舉了解自己使用濾器的質量狀況。
 
使用泡點測試儀測定的泡點值如遠遠低于其濾膜的表征值，就表明此濾器存在很大問題，可能是以下幾個方面存在問題：

1.濾膜有破損；

2.濾器密封性有缺陷，濾膜與濾器之間存在縫隙；

3.過濾系統有泄露；

4.濾膜材質問題

相反，如果測定值等于或高于供應商給出的泡點指標，即表明過濾系統是完整有效的，過濾效果是可靠的。簡而言之，通過泡點測試儀，就可以很輕松地選擇質量可靠的針頭式過濾產品，讓你的過濾無后顧之憂了。