Filtratie-keuzewijzer: welk filtratiesysteem past bij uw toepassing?

De keuze van het juiste filtratiesysteem hangt af van het monstervolume, de gewenste poriëngrootte, de chemische aard van het monster en het doel van de filtratie — klaring, sterilisatie, gravimetrie of monstervoorbereiding. Deze keuzewijzer helpt u stap voor stap het passende type filter en de bijbehorende opstelling te bepalen. Voor achtergrond bij de scheidingsprincipes, filtermaterialen en veelgemaakte fouten verwijzen wij naar het kennisbankartikel laboratorium filtratie.

De beslissende parameters

Toepassing van de filtratie

De filtratietoepassing is de belangrijkste keuzefactor. Voor klaring van reactiemengsels of het isoleren van een neerslag volstaat filtreerpapier in een trechter of Büchner-opstelling. Voor sterilisatie van hittegevoelige oplossingen is een membraanfilter van 0,22 µm noodzakelijk. Voor monstervoorbereiding vóór instrumentele analyse (HPLC, IC) worden spuitfilters gebruikt. Voor het concentreren van eiwitten of het uitwisselen van buffers dient centrifugaalfiltratie in filterbuizen met een gedefinieerde MWCO. Voor monsterontsluiting of matrix-clean-up in de milieu- en voedselanalyse gebruikt u solid phase extraction (SPE).

Monstervolume

Het volume bepaalt in belangrijke mate de opstelling. Voor volumes onder de 10 ml zijn spuitfilters of centrifugaalfilters efficiënt. Volumes van 10 tot enkele honderden milliliters worden meestal via een vacuümopstelling met membraan of via een Büchner-trechter met filtreerpapier verwerkt. Grotere volumes (liters) vragen een filtratiemodule met groter filteroppervlak of een tangentiële stroomfiltratie.

Poriëngrootte

De poriëngrootte moet worden afgestemd op wat u wilt tegenhouden. Voor grove precipitaten en kristallen is filtreerpapier met een porositeit boven 8 µm passend. Voor klaring van vloeistoffen vóór analyse is 0,45 µm gangbaar. Voor steriliserende filtratie is 0,22 µm de internationale standaard omdat deze poriëngrootte bacteriën volledig tegenhoudt terwijl de doorstroomsnelheid aanvaardbaar blijft. Voor ultrafiltratie en het scheiden van macromoleculen kiest u niet op poriëngrootte in µm, maar op MWCO (Molecular Weight Cut-Off) in kilodalton. Voor achtergrond bij de vier vormen van membraanfiltratie verwijzen wij naar het artikel over membraanscheidingstechnieken.

Membraanmateriaal

Het membraanmateriaal moet chemisch verenigbaar zijn met uw monster en oplosmiddel. PES en cellulose-acetaat zijn geschikt voor waterige biologische oplossingen door hun lage eiwit-bindend vermogen. PTFE is hydrofoob en bestand tegen agressieve organische oplosmiddelen. Nylon (PA) is breed toepasbaar met waterige en gemengde monsters, maar niet geschikt voor sterke zuren of DMSO. PVDF is chemisch resistent en wordt veel gebruikt voor HPLC-eluenten en Western blot-toepassingen. MCE (gemengde cellulose-esters) is de standaardkeuze voor microbiologische toepassingen zoals kolonietelling.

Aandrijving

De drijvende kracht bepaalt de snelheid en de opstelling. Zwaartekracht volstaat voor eenvoudige kwalitatieve scheidingen. Vacuüm is standaard bij Büchner-filtratie en membraanfiltratie van middelgrote volumes; hiervoor is een vacuümopstelling nodig — zie het artikel over vacuüm in het laboratorium voor pompkeuze en kolfvallen. Voor spuitfilters wordt handmatige druk gebruikt. Voor centrifugaalfilters is een centrifuge met de juiste rotor nodig; gebruik hiervoor de centrifuge-keuzewijzer.

Overzicht filtratiesystemen

Systeem Volume Poriëngrootte Aandrijving Typische toepassing
Trechter met filtreerpapier (zwaartekracht) 10 ml – 1 l 2 – 25 µm Zwaartekracht Klaring, kristallisatie, kwalitatieve scheiding
Büchner-trechter met vacuümopstelling 50 ml – enkele liters 2 – 25 µm (papier) of 0,2 – 10 µm (membraan) Vacuüm Isolatie van precipitaten na synthese, kristallisatie
Vacuümfiltratie-opstelling met membraan 50 ml – 1 l 0,22 – 0,45 µm Vacuüm Klaring vóór analyse, microbiologische kolonietelling
Spuitfilter (syringe filter) 0,5 – 100 ml 0,22 of 0,45 µm Handmatige druk Monstervoorbereiding HPLC/IC, steriliseren kleine volumes
Steriliserend membraanfilter (0,22 µm) Variabel 0,22 µm Vacuüm of druk Sterilisatie hittegevoelige media, buffers, antibiotica
Centrifugaalfilter (MWCO) 0,5 – 15 ml MWCO 3 – 100 kDa Centrifugaalkracht Concentreren van eiwitten, bufferuitwisseling, desalting
Glasfilterkroes 10 – 500 ml Porositeit P0 – P5 (160 – 1 µm) Vacuüm Gravimetrische analyse, agressieve oplosmiddelen
SPE-cartridge 1 ml – 1 l Sorbent (niet poriëngrootte-gedreven) Vacuüm of druk Monster-clean-up, opconcentratie, matrixverwijdering

Overzicht filtermaterialen (membranen en papier)

Materiaal Eigenschappen Geschikt voor Niet geschikt voor
Kwalitatief filtreerpapier Cellulose, niet asvrij Kwalitatief onderzoek, grove scheiding Gravimetrie, elementanalyse
Kwantitatief (asvrij) filtreerpapier Asgehalte < 0,01% Gravimetrische analyse, elementanalyse Sterilisatiefiltratie
Glasvezelfilter (GF) Hoge doorstroom, hittebestendig Zwevende stoffen (TSS), wateranalyse Toepassingen met cellulose-gevoelige analyses
Cellulose-acetaat membraan Hydrofiel, laag eiwit-bindend Sterilisatie waterige oplossingen Sterk zure of organische oplosmiddelen
MCE membraan Gemengde cellulose-esters, hydrofiel Microbiologische kolonietelling, waterige oplossingen Alcoholen boven 70%, sterke oplosmiddelen
PTFE membraan Chemisch resistent, hydrofoob Organische oplosmiddelen, HPLC-eluenten, gasdroging Waterige monsters zonder voorbevochtiging
Nylon (PA) membraan Breed compatibel, matig eiwit-bindend Gemengde waterig-organische HPLC-monsters Sterke zuren, DMSO
PES membraan Laag eiwit-bindend, hoge doorstroom Celkweekmedia, biologische oplossingen Sterke oplosmiddelen zoals aceton
PVDF membraan Chemisch resistent, matig hydrofiel Western blot, HPLC-eluenten Sterke basen, aceton

Veiligheid en aandachtspunten

Bij vacuümfiltratie is een veiligheidsfles (kolfval, ook wel trapfles genoemd) tussen de filtratieopstelling en de vacuümpomp verplicht. Deze voorkomt dat filtraat of oplosmiddel in de pomp wordt getrokken en de pomp beschadigt of chemisch aantast. Voor achtergrond over vacuümopbouw en pompkeuze zie het artikel over vacuüm in het laboratorium.

Bij steriliserende filtratie is voorbereiding kritisch: het filter, de opvangfles en alle contactoppervlakken moeten steriel zijn vóór gebruik. Werk bij voorkeur in een LAF-kast en volg de principes van aseptische techniek.

Bij centrifugaalfiltratie geldt: nooit centrifugeren zonder tegengewicht in de rotor. Controleer bovendien of het membraanmateriaal chemisch verenigbaar is met uw monster en oplosmiddel, en of de MWCO circa driemaal lager ligt dan het molecuulgewicht van uw doelmolecuul.

Breek een vacuüm altijd langzaam af — plotselinge drukgelijkstelling kan een membraanfilter beschadigen of het filtraat terug het filter in trekken.

Beslisboom filtratiesystemen: van toepassing en volume naar het passende filtertype

Bekijk het assortiment filtratie

Labvakhandel levert een compleet filtratie-assortiment: filtreerpapier in kwalitatieve en kwantitatieve grades, membraanfilters voor vacuüm- en sterilisatiefiltratie, spuitfilters in de gangbare materialen en poriëngroottes, en filtratie-apparatuur waaronder complete vacuümopstellingen en SPE-toebehoren. Bekijk het volledige filtratie-assortiment of neem contact op voor advies over uw specifieke toepassing.


Disclaimer: De informatie in dit artikel is bedoeld als algemene technische toelichting. Canidae Seal B.V. / Labvakhandel.nl aanvaardt geen aansprakelijkheid voor de toepassing van deze informatie in specifieke analytische, klinische of industriële situaties. Raadpleeg voor uw eigen toepassing altijd de geldende normen, vakliteratuur en de documentatie van fabrikant en apparatuur.

Bestellijst

Uw winkelwagen is leeg.