Filtrering

Question 1

Hvad er filtrering?

Answer 1

Filtrering er en adskillelse af faste stoffer fra en væske eller en gas vha. et porøst materiale (et filter), der tillader væsken eller gassen at passere, mens det faste stof tilbageholdes.

Question 1

Hvordan kan filtre karakteriseres?

Answer 1

Filtre kan karakteriseres ved deres effektivitet og kapacitet.

Effektivitet udtrykkes som den procentdel af partikler af en bestem størrelse, som filtret kan tilbageholde.

Kapaciteten udtrykker den mængde partikler, der kan tilbageholdes i filteret før den tilstoppes.

Question 2

Hvilke to hovedtyper af filtre findes der?

Answer 2

Membranfiltre og dybdefiltre.

Question 3

Beskriv dybdefiltre.

Answer 3

Består af fibermateriale f.eks. papir, glas eller plast eller materiale der kam sintres sammen til en porøs plade f.eks. rustfri stål eller glaskugler. Dybdefiltre har en stor dybdevirkning, og de er derfor i stand til at tilbageholde partikler, der er mindre end filtrets porer.

Question 3

Hvilket af de to filtretyper har størst kapacitet: membranfiltre eller dybdefiltre og hvorfor?

Answer 3

Dybdefiltre har størst kapacitet, da de er tykkere og har derfor større porevolumen end membranfiltre.

Question 3

Beskriv membranfiltre.

Answer 3

Er fremstillet af polymer ved støbning, og de tilbageholder partikler, der er større end filtrets porer (Simekanisme).

Question 4

Hvad afhænger filtrets evne til at tilbageholde partikler af ?

Answer 4

Partiklernes størrelse, masse og elektriske ladning samt af luft- eller væskestrømmens hastighed.

Question 5

Forklar filtreringsmekanismen inerti.

Answer 5

Store, tunge partikler har for stor inerti til t kunne følge med luft- eller væskestrømmen under passage gennem filtrets porer. Partikler forstsætter i stedet for deres oprindelig bane og bindes til filtrets indre poreroverflade ved adsorption.

Question 5

Nævn 4 filtrerings mekanismer.

Answer 5

Inerti, elektrostatisk tiltrækning, diffusion, direkte hindring.

Question 6

Forklar filtreringsmekanismen elektrostatisk tiltrækning.

Answer 6

Elektrisk ladede partikler kan risikere at tilbageholdes, hvis filtermaterialet har modsat ladning.

Question 6

Forklar filtreringsmekanismen diffusion.

Answer 6

Meget små partikler udviser Brownske bevægelse dvs. de sættes i svingninger af luft- eller væskemolekylerne og følger ikke luft- eller væskestrømmen, men adsorberes til den indre poreoverflade.

Question 6

Forklar filtreringsmekanismen direkte hindring.

Answer 6

Partikler der har større diameter end afstanden mellem to fibre eller to porer kan ikke passere.

Question 7

Hvilke filtre anvendes til sterilfiltrering af luft? og hvordan er deres effektivitet?

Answer 7

HEPA-filtre (High Efficiency Particulate Air-filter). De tilbageholder mindst 99,97% af partikler med en størrelse på 0,3 um. Til fremstilling af sterilelægemidler, kan den have en effektivitet på 99,99%.

Question 8

Nævn forskellige metoder til filtrering af væske.

Answer 8

• Konventionel filtrering
• Mikrofiltrering
• Ultrafiltrering
• Omvendt osmose
• Polycarbonatfiltre.
• Filterkapsler eller filterpatroner.

Question 8

Nævn fordelene og ulemperne ved brug af dybdefiltre sammenlignet med membranfiltre til filtrering af væsker.

Answer 8

Membranfiltre fortrækkes til filtrering af væske, da dybdefiltre har en mindre evne til at tilbageholde mindre partikler.
På den anden side har dybdefiltre en større kapacitet, hvilket mindre sandsynligheden for at filtret tilstoppes.

Dybdefiltre anvendes ofte som forfiltre før membranfiltrering for at øge den totale kapacitet af systemet.

Question 9

Hvilke parametre kan påvirke filrets modstand mod væskegennemstrømning R?

Answer 9

R vil øges med mindre porediameter, mindre porøsitet og større porelængde og vil også øges ved tilstopning af filtret.

Question 9

Hvilket formål har integritetsprøver?

Answer 9

Integritetsprøver udføres på membranfiltre i forbindelse med væskefiltrering for at kunne vurdere om der er utætheder i filtermembranen eller i filtersystemet.

Question 10

Nævn eksempler på integritetsprøver.

Answer 10

Boblepunktsprøve, diffusionsprøve og trykfaldsprøve.

Question 11

Hvad vil det sige at boblepunktet ligger lavere/højere end den værdi som er bestemt ved validering?

Answer 11

Hvis boblepunktet er tydeligt lavere end den værdi, som er blevet bestemt under valideringen, er det et tegn på, at filtermembranen er defekt eller, at der er anvendt et forkert filter. En for høj værdi kan skyldes en delvis tilstopning af filtret.

Question 12

Hvad er princippet i boblepunktprøve?

Answer 12

Trykluft ledes til tilgangssiden af den befugtede filtermembran, og boblepunktet bestemmes som det tryk, ved hvilket der ses tydelige bobler, når man leder en slange fra filterbeholderen ned i vand.

Question 13

Hvad er princippet i diffusionsprøve?

Answer 13

Ved et fastlagt differenstryk bestemmes den gasmængde, der i et bestemt tidsrum diffunderer gennem den væskefyldt membran.

Question 14

Hvad er princippet i trykfaldstesten?

Answer 14

Filterenheden udsættes for et bestemt tryk, som afbrydes for yderligere tryktilførsel. Når gassen derefter diffunderer gennem filtermembranen, falder trykket som funktion af tiden. Trykfaldsprøven kan benyttes til at vurdere tætheden af filtreringssystemets pakning.

Question 15

Hvorfor fortrækkes trykfaldsprøven fremover for diffusionsprøven?

Answer 15

Fordi måleudstyret i trykfaldsprøven er placeret før filtret, hvilket nedsætter risikoen for kontaminering af dem kritiske del af filtreringssystemet.

Question 16

Hvornår kan et filter anses for at kunne føre til sterilfiltrering?

Answer 16

Hvis det er i stand til under specifikke filtreringsbetingelser at tilbageholde mindst 10^7 cfu (colony forming units) af testminkroorganismen B.diminuta pr. cm^2 aktiv overflade.

Question 17

Hvordan kan ikke-steriliserede filterenheder steriliseres?

Answer 17

Med mættet vanddamp under tryk enten ved autoklavering eller ved gennemblæsning af hele filtersystemet med mættet vanddamp.

Question 18

Hvad skal man undgå under sterilisation, og hvorfor?

Answer 18

Under sterilisation skal man undgå pludselige temperatur- og tryksvingninger, som vil kunne beskadige filtermembranen.

Question 19

Hvorfor er det vigtigt at integritetsprøven af filtersystemet sker efter dampsterilisation?

Answer 19

Ved dampsterilisation udsættes filtret for høje temperatur og tryk, som kan beskadige filtret. Man udfører integritetsprøven under sterilisation, så evt. beskadigelser under sterilisation bliver opdaget.