手机版
化工仪器网手机版
化工仪器网小程序
官方微信
公众号：chem17
扫码关注视频号
溶媒脱气仪是通过物理或化学方法去除溶剂中溶解气体的设备，广泛应用于分析化学、生物医药、材料科学等领域。其核心目标是提高溶剂纯度，避免气体干扰实验或生产过程。脱气效果受多种因素影响，需综合考虑设备参数、溶剂特性、操作条件等。以下从八个维度系统分析其影响因素：
一、温度控制
1. 气体溶解度与温度关系
根据亨利定律，气体溶解度随温度升高而降低。例如，氧气在水中的溶解度在20℃时为9.1 mg/L，40℃时降至6.7 mg/L。适当升温可加速气体逸出，但过高温度可能导致溶剂挥发(如乙醇沸点78℃)，需根据溶剂特性选择操作温度。
2. 热稳定性限制
高温可能破坏热敏性样品(如蛋白质、高分子聚合物)，需通过控温系统(如PID温控)实现精准调节，通常控制在2060℃范围内。
二、压力条件
1. 真空度与脱气效率
低压环境可降低气体分压，促进气体释放。例如，真空脱气时，氧气分压从常压(21kPa)降至1kPa以下，脱气速率提升数倍。但过低真空度可能导致溶剂沸腾(如水在20kPa下沸点约60℃)，需根据溶剂蒸气压设定阈值。
2. 惰性气体置换
采用氮气或氩气置换法时，气体流速和压力需平衡：流速过快可能导致溶剂雾化，过慢则延长脱气时间。通常控制气体流量为15 L/min，压力维持微正压(520kPa)。
三、脱气时间
1. 动力学平衡
脱气初期速率快，后期趋缓。例如，水样脱气80%气体可在10分钟内完成，剩余20%需更长时间。实际操作中需结合效率与成本，通常设定2060分钟。
2. 过度脱气的副作用
超时处理可能导致溶剂挥发损失(如丙酮挥发率达30%/小时)，或引入新的污染(如真空泵油雾)。建议通过在线监测(如气体传感器)实时终止脱气。
四、溶剂物化性质
1. 蒸汽压与挥发性
高挥发性溶剂易在脱气过程中流失，需降低温度或缩短时间；低挥发性溶剂(如甘油)可耐受高温但黏度高，需配合搅拌。
2. 表面张力与气泡行为
高表面张力溶剂(如汞)需超声波辅助打破气泡；低表面张力溶剂(如乙醇)易形成泡沫，需添加消泡剂或控制搅拌强度。
3. 化学活性
强极性溶剂(如浓硫酸)可能与设备材质反应，需采用耐腐蚀材料(如聚四氟乙烯涂层)。
五、设备设计与参数
1. 容器形状与搅拌效率
锥形容器利于气体聚集排出，搭配磁力搅拌(300800rpm)可加速传质；涡轮式搅拌适用于高黏度体系，但剪切力可能破坏敏感样品。
2. 密封性与死体积
微小泄漏(如1μL/min)会显著降低真空度，需采用氟橡胶密封圈；死体积区(如管道拐角)易残留气体，需优化流路设计。
3. 检测方式
光学传感器(如红外光谱)可实时监测气体浓度，而电化学传感器(如Clark电极)适用于微量氧检测，需根据需求选择。
六、操作参数优化
1. 搅拌速度与气体扩散
低速搅拌(<200rpm)可能导致气体滞留，高速(>1000rpm)则加剧湍流，通常选择400600rpm以平衡传质与剪切力。
2. 气体流量控制
惰性气体吹扫时，流量过低(<0.5L/min)无法有效置换，过高(>10L/min)造成溶剂飞溅，需通过质量流量控制器精准调节。
3. 多阶段脱气策略
先真空脱除大部分气体，再吹扫置换残余气体，可提升效率。例如，先抽真空至1kPa保持15分钟，随后通氮气至常压并循环3次。
七、样品特性影响
1. 溶解气体类型与浓度
空气饱和水含氧约8mg/L，而碳酸饮料含CO₂达300mg/L，需针对性调整脱气方法(如CO₂需碱性预处理)。
2. 样品均匀性
悬浮颗粒或乳化液可能包裹气体，需预离心(如10,000rpm，10分钟)或添加表面活性剂改善传质。
3. 生物活性样品
细胞培养液脱气需避免机械损伤，宜采用温和超声(20kHz，10秒/次)或膜过滤(0.22μm疏水膜)。
八、环境因素干扰
1. 温湿度波动
环境温度每升高1℃，气体溶解度下降约2%，需配置恒温室(±1℃)；湿度过高可能导致设备凝露，需除湿至RH<60%。
2. 气压变化
海拔每升高1000米，大气压下降约10kPa，需校准真空表并延长脱气时间。例如，高原地区脱气需增加20%时长。
免责声明
- 凡本网注明“来源：化工仪器网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：化工仪器网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
- 本网转载并注明自其他来源（非化工仪器网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
采购中心
