HAVER & BOECKER

HAVER POROSTAR® in der Chromatographie

Mit Gewebelaminaten in der HPLC Haltung bewahren

Zu den wichtigsten Arten der Chromatographie zählt die High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Bei diesem Flüssigchromatographie-Verfahren werden Stoffgemische getrennt, um deren Bestandteile zu identifizieren und ihren Gehalt zu bestimmen. Neben analytischen Zwecken wird es in der chemischen Industrie auch angewandt, um spezifische Substanzen eines Produktes herauszufiltern (z. B. bei der Produktion von Insulin).

Verfahren und Herausforderung

Vereinfacht ausgedrückt, beinhaltet die Chromatographie eine mobile Phase und eine stationäre Phase, beides verortet in einer Chromatographiesäule.

Das zu trennende Stoffgemisch wird in der HPLC in ein fließendes Lösungsmittel (Eluent) injiziert und in dieser mobilen Phase unter Druck durch eine unbewegliche stationäre Phase gepumpt. Je nach Wechselwirkung mit den einzelnen Substanzen der stationären Phase wird die Komponente A eines Gemisches ab- und herausgelöst (Elution). Bei der analytischen Anwendung misst ein Detektor im Anschluss daran den zeitlich versetzten Eingang der getrennten Komponenten und gibt das Ergebnis in Form eines Chromatogramms wieder.

Bei der stationären Phase handelt es sich um ein Gel, einen Feststoff (Sorbens) oder eine Flüssigkeit (Trennflüssigkeit).

Ziel ist es, diese Phase mit Hilfe einer sogenannten Chromatographie-Fritte verlässlich zu fixieren und dennoch einen gleichmäßigen Durchfluss der mobilen Phase zu ermöglichen.

Die Lösung

HAVER POROSTAR® Gewebelaminate bilden die Chromatographie-Fritten, die am Anfang und am Ende der stationären Phase positioniert werden, um hier einen perfekten Halt zu bieten. Sie zeichnen sich durch ihre Stabilität und exakte Trennschärfe aus, die für einen verlässlichen Zusammenhalt der stationären Phase unerlässlich ist. Gleichzeitig ermöglichen sie den optimalen Durchfluss der mobilen Phase. Zusammen mit der Fähigkeit, unerwünschte Kontaminierungen zu blockieren, führt dies zu einer gleichmäßig hohen Elution und damit zu genauen und wiederholbaren Ergebnissen.

Schema mobile und stationäre Phase der Chromatographie — 1 = Mobile Phase | 2 = Stationäre Phase | 3 = Chromatographie-Fritte
A und B = Komponenten eines Gemisches

Alles planbar – in jeder Dimension

Als Filtermedium ermöglicht HAVER POROSTAR® eine fremdpartikelfreie Filtration < 1 µm. Die Filterronden, die hier zum Einsatz kommen, variieren nicht nur in den Abmessungen – von Ø 2,4 mm bis 3 m.

Auch Art und Aufbau jeder Gewebelage aus dem Verbund sowie die Lagenanzahl sind variabel und werden entsprechend der benötigten Porengröße und weiterer individueller Prozessparameter definiert. Hierbei gilt es, eine Balance aus Abscheideleistung und Durchflussmenge zu erreichen. Dicke und Dichte der Chromatographie-Fritte sind ebenfalls entscheidend.

POROSTAR® Ausführungen im Überblick

Übersicht Filterronden in unterschiedlichen Dimensionen — POROSTAR® Filterronden varriieren in Abmessung, Art und Lagenaufbau.

Kein Flattern und Durchhängen des Gewebes

Für die präzise Trennschärfe ist die Filtergewebelage verantwortlich. Um hohen Drücken sowie mechanischen, thermischen und chemischen Prozessen Stand zu halten, wird diese fest in einen Verbund mit stärkeren Gewebelagen eingebettet.

Die erforderliche Korrosionsbeständigkeit wird je nach Chromatographie-Prozess über die Wahl des geeigneten Werkstoffes erzielt.
Bewährt haben sich hier Edelstähle wie Hastelloy C22, 1.4404 und 1.4539.

Reinigung, Reparatur und Austausch der HAVER POROSTAR® Gewebelaminate

Die gute Regenerierbarkeit der Gewebelaminate lädt zur Integration einer Reinigungsroutine ein, um Schmutzpartikel und Kontaminierungen zu entfernen, die spätere Ergebnisse verfälschen würden. Je nach Anwendung eignet sich hierfür ein mildes Reinigungsmittel, eine sanfte Bürste, Luftdruck oder Ultraschall. Aufgrund der Robustheit des Laminats ist auch der Einsatz von Hochdruckreinigern (Fächerdüsen) bis zu 200 bar bewährte Praxis.

Wichtig ist die regelmäßige Sichtkontrolle der Filterronden. Geringfügige Beschädigungen wie lose Drähte oder Löcher können oftmals repariert werden und bedeuten nicht direkt die Notwendigkeit einer Neuinvestition.

Christian Fortströer, Geschäftsbereichsleiter Filterschichten

Weitere Gründe für die Reparatur bzw. den Austausch:

Auffälligkeiten im Chromatogramm oder ein erhöhter Druck während der HPLC bei reduziertem Materialfluss sind Anzeichen für eine permanente Verblockung der Fritte, die einen Austausch des kompletten Gewebelaminats oder partiell des betroffenen Areals erforderlich machen. Hier bietet sich ein Ersatz mit exakt den gleichen Spezifikationen an. Bündige Nähte, die keinen negativen Einfluss auf das Trennergebnis haben, sind das Ergebnis unserer herausragenden Schweißkompetenz.
Leckagen, die zu Produktverlust während des Analyseverfahrens führen, können aus einer Beschädigung im Laminat oder einer Deformation der Fritte resultieren. Auch in diesen Fällen könnte eine Reparatur Abhilfe schaffen.
Geänderte Industriestandards und Herstellervorgaben begründen den kompletten Austausch der Filterelemente.

Entscheidend für HAVER POROSTAR®

Hohe Temperaturen, Korrosionsgefahr, hohe Belastungen und Drücke sowie der Wunsch nach einem kontinuierlich hohen Durchsatz und einem nachhaltigen Produktionsprozess sind Indikatoren für die Wahl von HAVER POROSTAR® Gewebelaminaten in der HPLC. In den Anschaffungskosten zwar im oberen Segment, zahlt sich der Einsatz langfristig durch die Wiederverwendbarkeit und langfristige Prozessintegration aus.

Vor allem minimiert bzw. eliminiert HAVER POROSTAR® den Verlust der deutlich wertvolleren stationären Phase.