Fluorkunststoffe - Reinigung und Wissenswertes

Alle Fluorkunststoffe, PTFE, PFA und FEP haben eine beständige, nicht benetzbare Oberfläche, die sehr leicht zu reinigen ist. Hierzu benutzen Sie bitte keine scheuernden Reinigungsmittel, da diese die Oberfläche aufrauen und bei Materialien wie PFA und FEP zu einer Eintrübung der Gefäßwand führen würden. Verwenden können Sie alle gängigen Neutralreiniger (pH 7). Bei starker Verschmutzung empfiehlt sich ein alkalischer Reiniger bis pH 12. Vor dem Reinigen und Trocknen in einem Laborspulautomaten schrauben Sie bitte die Verschlüsse vollständig ab.

Reinigung und Wiederverwendung von Schläuchen
Gründsätzlich sollte ein Fluorkunststoffschlauch nach entsprechender Reinigung nur dann wieder eingesetzt werden, wenn das entsprechende Fördergut bekannt ist und in der Beständigkeitstabelle die Bewertung „+“aufweist. Unbekannte Medien und Mischungen von Chemikalien lassen eine Wiederverwendung der Schlauchleitung als nicht ratsam erscheinen. Als Reinigungsmittel bietet sich für alle wasserlöslichen Substanzen (wie z.B. Salze, Säuren, Laugen usw.) Wasser an. Leicht flüchtige Lösemittel, wie Alkohole, Ester, Ketone, niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe, chlorierte Kohlenwasserstoffe usw. werden, sofern sie von der Schlauchinnenschicht aufgenommen wurden, durch Lagern mit Belüftung wieder reversibel abgegeben. Beim Einsatz von Substanzen, die eventuell nur mit organischen Lösemitteln zu entfernen sind sowie von allen giftigen und gefährlichen Stoffen, sollte der Schlauch nach dem Einsatz fachgerecht entsorgt werden. Vor dem Wiedereinsatz von gereinigten Schläuchen sind die Schläuche einer Sichtkontrolle bzw. bei Unklarheit einer EN 12115 konformen Prüfung zu unterziehen.

Autoklavierbar bei +121 °C und 134 °C
Gefäße aus PTFE, PFA oder FEP können mittels Dampf bei +121 °C / 30 Minuten bzw. 134°C / 10 Minuten sterilisiert werden. Neben der Dampfsterilisation ist auch Trockensterilisation bei +160 °C möglich. Um plastische Verformungen zu vermeiden, dürfen Gefäße mit Verschraubungen oder Stopfen nur im geöffneten Zustand autoklaviert bzw. sterilisiert werden. Das Autoklavieren/Sterilisieren von geschlossenen Gefäßen kann zur Zerstörung der Gefäße führen. Das Sterilisieren von Gefäßen aus Fluorpolymeren mit energiereicher Strahlung, Gamma-Strahlung oder Elektronenstrahlung, empfehlen wir nicht. Hierbei kann es zu einer Minderung der mechanischen Eigenschaften der Fluorpolymeren kommen.

Reinigung für die Spurenanalytik
Um Kontaminationen von Kationen und Anionen in der Spurenanalytik zu vermeiden, sollten die Gefäße mit einer 1N HCL und HNO3-Lösung über max. 6 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen und anschließend mit gereinigtem, destilliertem Wasser gespült werden. In Anlehnung an Prüfmethoden, die in der Halbleiterindustrie üblich sind, kann die Reinigung der Gefäßoberflächen auch durch 24-stundiges Lagern in demineralisiertem Wasser bei 85 °C erfolgen. Auch in diesem Fall sollte anschließend mit demineralisiertem Wasser nachgespült werden.

Druckbeständigkeit von Flaschen
Aufgrund der geringen Wandstärke sollten Flaschen aus PTFE, PFA oder FEP nicht zum Arbeiten bei Überdruck (Innenraum) verwendet werden. Es könnte sonst zu einer bleibenden Verformung kommen. Besser geeignet sind hierfür die Druckaufschlussgefäße.

Kunststoffe in der Mikrowelle

Kunststoffe im Allgemeinen und Fluorkunststoffe durch ihre hohe thermische Beständigkeit im Besonderen sind für Mikrowellen geeignet. Die Mikrowellen erwärmen lediglich den Gefäßinhalt. Zum Erhitzen von aggressiven Chemikalien, wie Säuren oder Lösemittel, haben sich Fluorkunststoffgefäße bestens bewährt. Es ist aber drauf zu achten, dass die entstehenden Dämpfe ausreichend gut abgesaugt werden. Auch das Platzen einer Berstscheibe von Druckaufschlussgefäßen sollte man einplanen und eine kontrollierte Ableitung vorsehen. Vor dem Erhitzen von Flaschen oder Behältern müssen unbedingt die Verschlüsse entfernt werden.

Ansprechzeiten von Thermofühlern

Die Ansprechzeit eines Thermofühlers können Sie messen, indem Sie den Fühler einer stufenweisen Temperaturveränderung aussetzen und dabei messen, wie lange der Fühler braucht, um einen gewissen Anteil des endgültigen Dauerwertes zu erreichen. Normalerweise wird T50 (entspricht 50% des endgültigen Messwerts) oder T90 (entspricht 90% des endgültigen Messwerts) angegeben.

In der Praxis heißt das: Sie lassen den Thermofühler in einem Eiswasserbad einen Dauerwert erreichen. Dann wird der Fühler schnell in eine Säule mit Wasserdampf gegeben und dabei der Widerstand überwacht, bis ein Dauerwert erreicht ist.

Fluorkunststoffe – Beheizung

Die Schwierigkeit bei der Beheizung von PTFE-Gefäßen ist zum einen der schlechte Wäremeübergang und zum anderen die maximale Oberflächentemperatur, die auf keinen Fall überschritten werden darf. Es gibt verschiedene Methoden, um PTFE- Laborgeräte zu beheizen:

Beheizung mit einer Heizhaube mit Oberflächenfühler:
Bei der Beheizung mit einer Heizhaube wird das Gefäß großflächig ummantelt. Dies fördert die Wärmeübertragung und verringert die Aufheizphase. Die Heizhaube muss unbedingt mit einem Oberflächenfühler ausgestattet sein. Dieser misst die Temperatur direkt an der Oberfläche des PTFE und schaltet die Energiezufuhr ab, wenn die Temperatur über +260 °C ansteigt. Nur so wird verhindert, dass durch temporäre Überhitzungen gesundheitsgefährdende Zersetzungsprodukte entstehen.

Von der Verwendung von „normalen“ Heizhauben und Steuerungen ist abzuraten; Sie erhalten sonst ähnliche Effekte wie bei der Benutzung einer Heizplatte.

Beheizung mit einem Thermostaten:
Hier erfolgt der Wärmeübergang durch das Badmedium (Öle oder andere wässrige Flüssigkeiten). Durch die Regelung des Thermostaten wird erreicht, dass an der Oberfläche des Gefäßes keine zu hohen Temperaturen am PTFE anliegen. Auch der Wärmeübergang ist gut, da, je nach Eintauchtiefe, eine große Fläche zum Warmeübergang bereitsteht. Allein das Hantieren mit Ölen bei höheren Temperaturen und das damit verbundene Gefährdungspotenzial erfordert umsichtiges und sicheres Arbeiten, ggf. unter Verwendung der notwendigen Körperschutzmittel.

Nicht geeignete Methoden sind:
Mit einer Flamme (z.B. Gasbrenner): Hier kann die Oberflächentemperatur am PTFE nicht kontrolliert werden. Durch die temporäre Überhitzung entstehen Zersetzungsprodukte, die immens gesundheitsgefährdend sind.

Durch eine Heizplatte: Auch hier kommt es zu Überhitzungen. Die handelsüblichen Heizplatten kennen nur den Schaltzustand „heizen“ oder „aus“. Während der Heizphase wird mit der vollen Leistung geheizt, um dann einige Sekunden später eine fast glühende Heizplatte zu erhalten. Danach schaltet die Steuerung der Heizplatte ab und heizt nur noch sekundenweise. Dieses sogenannte „Punkten“ reicht aber, um die maximal zulässige Temperatur von +260 °C bei weitem zu überschreiten. Da nützt es auch nichts, dass man am Stellknopf nur auf +150 °C eingestellt hatte. Laborgeräte aus PTFE verkohlen dann an der Unterseite und verkleben mit der Heizplatte. Bei den Thermoplasten FEP und PFA ist ein direktes Verschmelzen, ähnlich einem Schmelzkleber zu beobachten. Dies kann zwar durch das Dazwischenlegen einer Aluminumfolie verhindert wer den, aber die gesundheitlichen Gefährdungen bleiben bestehen.