膜的完整性驗(yàn)證中泡點(diǎn)測(cè)試流程及原理
泡點(diǎn)測(cè)試在完整性測(cè)試中的應(yīng)用十分廣泛,而膜分離過(guò)濾器的完整性是保證藥物質(zhì)量可控的基本條件。
泡點(diǎn)的定義
在一塊充分浸濕的過(guò)濾膜上,氣體能從其中大的毛孔束中穿透置換液體形成氣流,這個(gè)臨界壓力就是起泡點(diǎn)壓力。
完整性測(cè)試
濾膜被充分潤(rùn)濕后,在上游施加壓力,濾膜通道可以看做毛細(xì)管,毛細(xì)管作用使得浸潤(rùn)在毛細(xì)管中的液體從孔中流出;當(dāng)上游壓力增加,上游氣體溶解在潤(rùn)濕液中,由于下游處 于常壓狀態(tài),低于上游壓力,氣體會(huì)從潤(rùn)濕液中溢出而形成氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象。隨著上游壓力的增大,擴(kuò)散也加快,當(dāng)壓力增至泡點(diǎn)壓力時(shí),下游可檢測(cè)到顯著的擴(kuò)散氣體。在一定 的潤(rùn)濕介質(zhì)中,不同孔徑的濾膜對(duì)應(yīng)不同的泡點(diǎn)值或不同 的 擴(kuò)散流。因此,如果濾膜有完整性缺陷,如破損,則檢測(cè)到顯著擴(kuò)散氣體時(shí)的壓力將低于相應(yīng)的泡點(diǎn)值,用實(shí)際測(cè)試得到的壓力或擴(kuò)散流值與濾膜本身的泡點(diǎn)值或擴(kuò)散流值比較,來(lái)判斷濾膜的完整性。
泡點(diǎn)測(cè)試流程
起泡點(diǎn)測(cè)試的一般程序包括:
1、用相應(yīng)的溶劑潤(rùn)濕濾膜,一般親水性濾膜用純水潤(rùn)濕,疏水性膜用乙醇/水混合溶液潤(rùn)濕;
2、根據(jù)濾芯生產(chǎn)廠家給的資料數(shù)據(jù),將系統(tǒng)壓力加到預(yù)計(jì)起泡點(diǎn)壓力的80%;
3、慢慢加壓直到出現(xiàn)大量連續(xù)的起泡;
起泡點(diǎn)壓力的影響因素
泡點(diǎn)壓力可以通過(guò)如下公式表示:
注意到,在這些不變量中沒(méi)有關(guān)于氣體的性質(zhì)參數(shù)。盡管起泡點(diǎn)測(cè)試不依賴于氣體性質(zhì),但不同的氣體對(duì)于起泡點(diǎn)測(cè)試的精確度卻有很大的影響。例如,如果用高溶解度的氣體(CO2),它在溶液中高度溶解擴(kuò)散,這就會(huì)很難區(qū)分?jǐn)U散流和起泡點(diǎn)流體。
當(dāng)然,對(duì)于面積較小的濾芯,起泡點(diǎn)檢測(cè)相對(duì)簡(jiǎn)單易用,而對(duì)大面積過(guò)濾器而言,由于擴(kuò)散流較大,手動(dòng)完整性檢測(cè)中可能會(huì)影響起泡點(diǎn)值的判斷,推薦采用擴(kuò)散流檢測(cè)。
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