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膜的完整性验证中泡点测试流程及原理

更新时间:2024-06-07      点击次数:114

泡点测试在完整性测试中的应用十分广泛,而膜分离过滤器的完整性是保证药物质量可控的基本条件。

泡点的定义

    在一块充分浸湿的过滤膜上,气体能从其中大的毛孔束中穿透置换液体形成气流,这个临界压力就是起泡点压力。

 

完整性测试

    滤膜被充分润湿后,在上游施加压力,滤膜通道可以看做毛细管,毛细管作用使得浸润在毛细管中的液体从孔中流出;当上游压力增加,上游气体溶解在润湿液中,由于下游处 于常压状态,低于上游压力,气体会从润湿液中溢出而形成气体的扩散现象。随着上游压力的增大,扩散也加快,当压力增至泡点压力时,下游可检测到显著的扩散气体。在一定 的润湿介质中,不同孔径的滤膜对应不同的泡点值或不同 的 扩散流。因此,如果滤膜有完整性缺陷,如破损,则检测到显著扩散气体时的压力将低于相应的泡点值,用实际测试得到的压力或扩散流值与滤膜本身的泡点值或扩散流值比较,来判断滤膜的完整性。

泡点测试流程

    起泡点测试的一般程序包括:

    1、用相应的溶剂润湿滤膜,一般亲水性滤膜用纯水润湿,疏水性膜用乙醇/水混合溶液润湿;

    2、根据滤芯生产厂家给的资料数据,将系统压力加到预计起泡点压力的80%;

    3、慢慢加压直到出现大量连续的起泡;


起泡点压力的影响因素

泡点压力可以通过如下公式表示:


image.png


    注意到,在这些不变量中没有关于气体的性质参数。尽管起泡点测试不依赖于气体性质,但不同的气体对于起泡点测试的精确度却有很大的影响。例如,如果用高溶解度的气体(CO2),它在溶液中高度溶解扩散,这就会很难区分扩散流和起泡点流体。 

当然,对于面积较小的滤芯,起泡点检测相对简单易用,而对大面积过滤器而言,由于扩散流较大,手动完整性检测中可能会影响起泡点值的判断,推荐采用扩散流检测。



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