137 BOHLENDER GmbH Tel.: (+49)(0)9346 / 92 86-0 Fax: (+49)(0)9346 / 92 86 51 Internet: http://www.bola.de E-Mail: [email protected]X X Technischer Anhang Inhaltsverzeichnis Technischer Anhang 1. Werkstoffe 1.1. Übersicht mit Formeln .................................................................................... 138 1.2. Beschreibung der Werkstoffe ................................................................. 139-141 1.3. Physikalische Eigenschaften ........................................................................ 142 1.4. Chemische Beständigkeit ....................................................................... 143-148 1.5. Fluorkunststoffe und Umwelt ........................................................................ 148 2. Schläuche 2.1. Schlauchtoleranzen ........................................................................................ 149 2.2. Biegeradius von Schläuchen ........................................................................ 149 2.3. Druckbeständigkeit von PTFE-Schläuchen ................................................. 150 2.4. Druckbeanspruchung von FEP-Schläuchen ............................................... 150 2.5. Übergang von zöllige auf metrische Schläuche .......................................... 150 2.6. Montage leicht gemacht ................................................................................. 150 2.7. Dünne Schläuche bei Vakuum und hohen Temperaturen .......................... 151 2.8. Schlauch und Fitting muß passen ................................................................ 151 2.9. Welche Schlauchstärke soll ich wählen ....................................................... 151 2.10. Verarbeitungshinweise für PTFE-Schrumpfschläuche .............................. 152 3. Rührwellen 3.1. Drehzahl von Rührwellen ............................................................................... 152 3.2. Vorteil von BOHLENDER - Rührwellen ......................................................... 153 3.3. Warum wir keine Rührwellen beschichten ................................................... 153 4. Gewindearten 4.1. NPT-amerikanisches Rohrgewinde oder BSP-Gewinde ............................. 154 4.2. R- oder G-Gewinde (Withworth Rohrgewinde) ............................................ 154 4.3. M (metrisches ISO-Gewinde) Standardgewinde im europäischen Raum . 154 4.4. UNF 1/4 28 G - Gewinde ................................................................................ 154 4.5. GL-Gewinde ..................................................................................................... 154 5. Reinigung von Fluorkunststoffartikeln 5.1. Reinigung ........................................................................................................ 155 5.2. Autoklavierbarkeit ........................................................................................... 155 5.3. Reinigung für die Spurenanalytik .................................................................. 155 6. Druckbeständigkeit von Flaschen .............................................................................. 155 7. Kunststoffe in der Mikrowelle ...................................................................................... 155 8. Beheizung von Fluorkunststoff-Gefäßen .................................................................. 156 9. Umrechnungsfaktoren .......................................................................................... 157-158
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Technischer Anhang - amsi.ch · PMMA ist wesentlich elastischer als Fensterglas (ca. 60mal), ist aber um ca. 10mal durchlässiger als Silikatgläser. Die Oberflächenhärte entspricht
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1. Werkstoffe1.1. Übersicht mit Formeln .................................................................................... 1381.2. Beschreibung der Werkstoffe ................................................................. 139-1411.3. Physikalische Eigenschaften ........................................................................ 1421.4. Chemische Beständigkeit ....................................................................... 143-1481.5. Fluorkunststoffe und Umwelt ........................................................................ 148
2. Schläuche2.1. Schlauchtoleranzen........................................................................................ 1492.2. Biegeradius von Schläuchen ........................................................................ 1492.3. Druckbeständigkeit von PTFE-Schläuchen ................................................. 1502.4. Druckbeanspruchung von FEP-Schläuchen ............................................... 1502.5. Übergang von zöllige auf metrische Schläuche .......................................... 1502.6. Montage leicht gemacht ................................................................................. 1502.7. Dünne Schläuche bei Vakuum und hohen Temperaturen.......................... 1512.8. Schlauch und Fitting muß passen ................................................................ 1512.9. Welche Schlauchstärke soll ich wählen ....................................................... 151
2.10. Verarbeitungshinweise für PTFE-Schrumpfschläuche .............................. 152
3. Rührwellen3.1. Drehzahl von Rührwellen............................................................................... 1523.2. Vorteil von BOHLENDER - Rührwellen ......................................................... 1533.3. Warum wir keine Rührwellen beschichten ................................................... 153
4. Gewindearten4.1. NPT-amerikanisches Rohrgewinde oder BSP-Gewinde............................. 1544.2. R- oder G-Gewinde (Withworth Rohrgewinde) ............................................ 1544.3. M (metrisches ISO-Gewinde) Standardgewinde im europäischen Raum . 1544.4. UNF 1/4� 28 G - Gewinde ................................................................................ 1544.5. GL-Gewinde ..................................................................................................... 154
5. Reinigung von Fluorkunststoffartikeln5.1. Reinigung ........................................................................................................ 1555.2. Autoklavierbarkeit ........................................................................................... 1555.3. Reinigung für die Spurenanalytik .................................................................. 155
6. Druckbeständigkeit von Flaschen.............................................................................. 155
7. Kunststoffe in der Mikrowelle...................................................................................... 155
8. Beheizung von Fluorkunststoff-Gefäßen .................................................................. 156
Polytetrafluorethylen (PTFE)PTFE wurde 1938 von den Forschern des Chemiekonzerns Du Pont (USA) entdeckt und gelangte 1946 in den Handel.
Es ist ein teilkristalliner Fluorkunststoff und zählt zur Gruppe der Thermoplaste (jedoch nicht spritzgießbar). Die außer-
gewöhnliche Kombination von überragenden Eigenschaften resultiert im wesentlichen aus der Molekularstruktur. Das
Fluoratom in Verbindung mit Kohlenstoff, sowie die nahezu vollständige Abschirmung der unverzweigten Kohlenstoff-
Kette durch Fluoratome, bewirken eine außerordentliche Beständigkeit in chemischer wie thermischer
(-200°C bis +260°C, kurzzeitig +300°C) Sicht. Laborgeräte aus PTFE sind weiß, die Oberfläche ist nicht adhäsiv und
hat eine extrem gute Gleiteigenschaft. Sie werden im isostatischen Pressverfahren oder spanabhebend aus gepreßtem
PTFE-Halbzeug gefertigt.PTFE-TFMPTFE-TFM ist eine Weiterentwicklung des klassischen Polytetrafluorethylens (PTFE). In dieser 2. Generation wurden die
hervorragenden Eigenschaften des PTFE�s noch weiter verbessert. So ist PTFE-TFM deutlich geringer gasdurchlässig, hat
eine glattere Oberfläche und ist bei höheren Temperaturen mechanisch stabiler als PTFE. Es wird überall dort eingesetzt , wo
Anwender höhere Anforderungen hinsichtlich Sicherheit und Zuverlässigkeit stellen, z.B. im Druckaufschlußbereich oder bei
Dichtungen.
Tetrafluorethylen-Perfluorpropylen (FEP)FEP, ein im Schmelzverfahren verarbeitetes Polymer aus fluoriertem Kohlenwasserstoff mit hochmolekularer, teilkristalliner
Struktur, wurde 1960 auf dem Markt eingeführt. Es vereinigt in sich alle herausragenden Eigenschaften von PTFE, lediglich
die obere Grenze der Dauergebrauchstemperatur liegt bei diesem Werkstoff niedriger (max. +205°C). Da es sich bei FEP um
einen klassischen Thermoplasten handelt, ist die Verarbeitung mit den bekannten Methoden möglich, wobei lediglich die
hohe Viskosität der Verarbeitungsgeschwindigkeit Grenzen setzt. Laborgeräte aus FEP sind durchscheinend bis transparent
und porenfrei.
Perfluoralkoxy (PFA)PFA Moleküle sind fluorierte Kohlenwasserstoffe mit hochmolekularer, teilkristalliner Struktur. Gegenüber dem PTFE besitzt
es zusätzliche Seitenketten aus perflouierten Alkoxygruppen. Dieser thermoplastisch verarbeitbare Fluorkunststoff ist in
seinen Eigenschaften, chemisch wie thermisch, dem PTFE ebenbürtig. Laborgeräte aus PFA sind durchscheinend bis trans-
parent, porenfrei und kommen vorwiegend zum Einsatz, wenn mit ultrareinen Stoffen gearbeitet wird.
Polychlortrifluorethylen (PCTFE)PCTFE ist ein teilkristallines Polymer, besitzt jedoch im Vergleich zu PTFE nur drei Fluoratome und ein Chloratom. Dieser
Fluorkunststoff ist bedeutend härter als alle anderen Werkstoffe dieser Art und zeichnet sich besonders durch seine große
Formstabilität aus. PCTFE ist beständig gegenüber UV-Strahlen und besitzt die geringste Gasdurchlässigkeitsrate. Labor-
geräte aus PCTFE sind durchscheinend und porenfrei. Die thermische Beständigkeit ist mit PTFE verglichen jedoch geringer.
Ethylen-Trifluorchlorethylen (ETFE)ETFE ist ein modifiziertes Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer. Im Gegensatz zum Homopolymer PTFE, das nur mit Preß-
und Sintertechniken verarbeitbar ist, kann das modifizierte Copolymersat ETFE thermoplastisch verarbeitet werden. D.h.
dieser Kunststoff kann mit geeigneten Maschinen spritzgegossen werden. Im Labor ist dieser Werkstoff als Compound mit
Glasfaserbeimischung z.B. als Kappen oder Verschraubungen im Einsatz.
1.2. Beschreibung der Werkstoffe
Polyvinylidenfluorid (PVDF)PVDF ist ein thermoplastisch, wie auch im Zerspanungsverfahren verarbeitbarer Fluorkunststoff. Er weist eine gute
bis sehr gute chemische Beständigkeit auf. Gegenüber dem PTFE ist PVDF wesentlich härter und steifer. Der
Temperaturanwendungsbereich ist aber kleiner als beim �großen Bruder� PTFE. Gegenüber anderen Fluor-
kunststoffen bietet PVDF in vielen Anwendungsfällen Vorteile durch die leichte Verarbeitbarkeit, seine hohen mecha-
nischen Werte und sein niedriges spezifisches Gewicht.
Polyvinylfluorid (PVF)Durch das enthaltene Fluor erfolgt eine stärkere chemische Bindung als in normalen Polymeren, was zu einer deutlichen
Verbesserung der Eigenfestigkeit führt. PVF zeigt im Temperaturbereich von -70°C bis + 110°C hervorragende Eigenschaf-
ten, wobei ca. +200°C problemlos verkraftet werden. Polyvinylfluorid enthält keine Weichmacher, ist beständig gegen Aus-
bleichen und läßt sich auf Grund seiner schmutzabweisenden Oberfläche leicht reinigen. Typischerweise werden aus PVF
XXDefinition und Abkürzungena sehr gute Beständigkeit
bei Einwirkung von mehr als 30 Tagen keine odernur geringe Schädigung.
b bedingt beständigbei längerer Einwirkung kann je nach Kunststoffeine Schädigung auftreten. (Haarrisse, nachlassen-de mechanischeFestigkeit, Verfärbungen, usw.)
c unbeständigkann zur Zerstörung des Kunststoffes, Deformation,usw. führen.
HinweisDie Angaben in unserem Katalog basieren auf unseren heutigentechnischen Kenntnissen und Erfahrungen, sowie auf vorhande-ner Literatur und den Angaben der Rohstoffhersteller. Diese be-freien den Anwender unserer Produkte jedoch nicht von eigenenPrüfungen. Bestimmte Eigenschaften oder Einsatzmöglichkeitenkönnen weder ausdrücklich noch stillschweigend aus unserenUnterlagen abgeleitet werden. Wir können daher keine Gewähr-leistung übernehmen und schließen jeglichen Schadensersatz-anspruch aus.
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chemische Beständigkeit
Definition und Abkürzungena sehr gute Beständigkeit
bei Einwirkung von mehr als 30 Tagen keine odernur geringe Schädigung.
b bedingt beständigbei längerer Einwirkung kann je nach Kunststoffeine Schädigung auftreten. (Haarrisse, mechanischeFestigkeit, Verfärbungen, usw.)
c unbeständigkann zur Zerstörung des Kunststoffes, Deformation,usw. führen.
HinweisDie Angaben in unserem Katalog basieren auf unseren heutigentechnischen Kenntnissen und Erfahrungen, sowie auf vorhandenerLiteratur und den Angaben der Rohstoffhersteller. Diese befreienden Anwender unserer Produkte jedoch nicht von eigenen Prüfun-gen. Bestimmte Eigenschaften oder Einsatzmöglichkeiten könnenweder ausdrücklich noch stillschweigend aus unseren Unterlagenabgeleitet werden. Wir können daher keine Gewährleistung über-nehmen und schließen jeglichen Schadensersatzanspruch aus.
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1.5. Fluorkunststoffeund Umwelt
Um umweltgerechtes Arbeiten zu ermöglichen, muß in unserer
modernen Gesellschaft Abfallvermeidung einen hohen Stellen-
wert besitzen. Abfall, welcher bei der Verarbeitung von PTFE an-
fällt, wird im Rahmen einer sinnvollen Umweltpolitik und aus Grün-
den der Wirtschaftlichkeit wiederverwertet. In Westeuropa beläuft
sich die Nachfrage nach wiederverwertbarem PTFE-Abfall auf
etwa 10% des Gesamtbedarfs an neuem PTFE; ein deutlicher
Hinweis auf den Wert dieses Materials. Nach Ablauf der Lebens-
dauer wird die Wiederverwertung durch stoffliche Verwertung kom-
plexer, weil PTFE sehr oft in Form von hochwertigen und langle-
XX2.1. Toleranzen für PTFE-,PFA-,FEP-SchläucheToleranzen für PTFE-,PFA-,FEP-SchläucheDie hier aufgeführten Schläuche sind maßlich exakt auf die BOLA-Verschraubungs-systeme abgestimmt. Sie können daher sicher sein, daß alle Fittings und Verschrau-bungen zueinander passen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß Schläuche eine ge-wisse Toleranz im Außendurchmesser wie auch in der Wandstärke aufweisen. Diehier aufgeführten Schläuche sind mehrmals geprüft. Als Grundlage hierfür dienenstrenge BOHLENDER-interne Normen, die weit über die marktüblich qualitativenund maßlichen Anforderungen hinausgehen.
Neben dem Außendurchmesser eines Schlauches ist auch die Wandstärke für die Qualitätsbeurteilung wichtig. Wir bei BOHLENDERhaben auch für die Wandstärke eine strengere Toleranz gesetzt als sie typischerweise angewandt wird. Vor allem lassen wir nicht zu,daß auf Grund von Verkettungen von Toleranzen der Schlauch ein ganz anderes Maß erhält als eigentlich gewünscht. Deshalb darf dieWanddicke der BOLA-Schläuche nur innerhalb der Toleranz des Außen-ø wie folgt variieren:
Schläuche
2.2. Biegeradius vonPTFE, PFA und FEPSchläuchenBeim Aufbau von Apparaturen mit Schläuchen ausFluorkunststoffen tritt oft das Problem auf, daß maneinen kleinen Schlauchbogen unter räumlicherEnge verlegen muß. Um ein Abknicken des Schlau-ches zu vermeiden, sollte man den kleinstmögli-chen Biegeradius (bei Raumtemperatur) anhandder untenstehenden Graphik ermitteln:Man liest den Außendurchmesser auf der waag-rechten Achse ab und verfolgt die Linie bis zumSchnittpunkt mit der gewünschten Wandstärke;wenn Sie nun diese Linie nach links bis zur senk-rechten Achse verfolgen, können Sie den mini-malen Radius ablesen.z.B.: PTFE-Schlauch mit einem Außendurch-messer von 14 mm und einer Wand von 2 mmergibt den minimalen Radius von 160 mm.
0
50
300
350
t=0,5
0 5
100
150
200
250
10 15 20 25 ID mm
R mmt=2,0t=1,0
t = Wandstärke
Nenndurchmesser, außen Toleranz Außen-øvon ø 0,4 mm bis ø 3,2 mm ± 0,05 mmüber ø 3,2 mm bis ø 10,0 mm ± 0,10 mmüber ø 10,1 mm bis ø 16,0 mm ± 0,15 mmüber ø 16,1 mm bis ø 22,0 mm ± 0,20 mmüber ø 22,1 mm ± 0,20 mm
Wanddicke Toleranz0,1 mm bis 0,3 mm ± 0,025 mm
über 0,4 mm bis 1,0 mm ± 0,05 mmüber 1,1 mm bis 2,0 mm ± 0,10 mmüber 2,1 mm ± 0,20 mm
Beispiel: Außen-Nenn-ø 16 mm ; min.-ø 15,85 mm; max.-ø 16,15 mm
Wandstärke 1 mm ; min.-Wandung 0,95 mm; max.-Wandung 1,05 mm
Beide Toleranzgrößen dürfen nicht addiert werden, so daß beim Außen-ø oder Innen-ø eine noch größereAbweichung möglich wäre!
Weiterhin werden die Schläuche daraufhin überwacht, daß sie keine Materialfehler (z.B. Fremdteilcheneinschlüsse) oder Längsrill en bzw.Querriefen und keine Unebenheiten am Außen-ø und Innen-ø aufweisen.
Faustformel:
Faustformel für den Biegeradius von PTFE-, PFA- und FEP-SchläuchenDer kleinst mögliche herstellbare Biegeradius läßt sich als Anhaltspunkt aus dem Quadrat desAußendurchmessers, geteilt durch die Wandstärke errechnen.
z.B.: PTFE-Schlauch mit Außendurchmesser 8 mm und Wand 1 mm
Außen- ø 2 8 mm 2
min. Biegeradius = ������ = ���� = 64 mmWandstärke 1
Das nebenstehende Diagramm hilft, den empfohlenen Arbeitsdruck (ca. 0,25 xkurzfristiger Berstdruck) für PTFE-Schläuche zu ermitteln.Bei Einsatztemperaturen über +20°C sind die im Diagramm erfaßten Drücke mitden entsprechenden Abminderungsfaktoren zu multiplizieren.Für Temperaturen unter +20°C sind keine Abminderungsfaktoren anzubringen.
2.3. Druckbeanspruchung vonPTFE-Schläuchen
Temperatur in °C Abminderungsfaktor50° 0,8775° 0,77
100° 0,68150° 0,53200° 0,39250° 0,28
2.4. Druckbeanspruchung vonFEP-SchläuchenDas nebenstehende Diagramm hilft, den empfohlenen Arbeitsdruck (ca. 0,25 xkurzfristiger Berstdruck) für FEP-Schläuche zu ermitteln. Bei Einsatztemperaturenim Bereich von -50° bis +150°C sind die im Diagramm erfaßten Drücke mit denentsprechenden Faktoren zu multiplizieren.Zum Beispiel:Bei einem FEP-Schlauch mit einem Innendurchmesser (I.D.) von 6 mm undeiner Wandstärke von 1 mm ergibt sich bei 20°C ein Wert von ca. 7,8 bar. Beieiner Temperatur von +50°C vermindert sich der Wert auf 6,1 bar (Druck 7,8 barx Faktor 0,78 = 6,1 bar).
Temperatur in °C Faktor -50° 1,13
0° 1,0420° 1,0050° 0,78
100° 0,45150° 0,21
Beispiel:Bei einem PTFE-Schlauch mit einem Innendurchmesser (I.D.) von 6 mm undeiner Wandstärke von 1 mm ergibt sich bei 20°C ein Wert von ca. 8,8 bar. Beieiner Temperatur von +50°C vermindert sich der Wert auf 7,6 bar (Druck 8,8 barx Faktor 0,87 = 7,65 bar).
F E P
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
I.D. in m m
bar
bei 2
0°C
t = 2,0
t = 1,5
t = 1,0
t = 0,5
2.5. Übergang von zölligen auf metrische SchläucheMit den BOLA-Verbindungsstücken und Reduzierungen kann man problemlose Übergängevon zölligen auf metrische Schläuche, oder aber Verbindungen zwischen zölligen Schläu-chen herstellen. Zum Beispiel soll ein Rohrstutzen an einem Analysengerät mit einem Außen-durchmesser von 1/4" (6,35 mm) mit einem PTFE-Schlauch mit einem Außendurchmesser vonø 8 mm verbunden werden.
Benötigte Artikel: Reduzierung 6 mm auf 8 mm (Art.Nr.: D 526-10) und ein Satz Quetschkeilringeø 1/4" (6,35 mm; Art.Nr.: D 502-03); durch den Tausch der 6 mm gegen die ø 1/4" Quetschkeilringekann nun der Rohrstutzen mit der Reduzierung auf der einen Seite mit 1/4" und auf deranderen Seite mit dem ø 8 mm PTFE-Schlauch verbunden werden.
Zuerst prüfen Sie bitte, ob die vorliegendeLaborverschraubung (Innendurchmesser) zuIhrem Schlauch (Außendurchmesser) passt.Sollten sich die Innenteile der Labor-verschraubung trotzdem nur schwer auf Ih-ren Schlauch aufbringen lassen, so könnenSie sich mit einem kleinen Trick behelfen. Spit-zen Sie den Schlauch entweder mit einem sim-plen Bleistiftspitzer etwas an, oder schneidenSie ihn schräg ab. In der Regel ist Ihr Problemdamit behoben.
2.7. Dünne Schläuche bei Vakuum oder bei hohen Temperaturen
Bei hohen Temperaturen, im Vakuumbetrieb oder bei dünnen Wandstärken empfiehlt essich den Schlauch im Bereich der Laborverschraubung zu stützen. Dies kann beispiels-weise durch die Verwendung eines Glasrohrabschnittes geschehen. Der Schlauchkann dadurch nicht mehr nach innen ausweichen und undicht werden. Über diesenTrick ist es natürlich auch möglich, elastische, gummiartige Schläuche mit der BOLA-Laborverschraubung an Glasgewinden zu befestigen.
2.8. Schlauch und Fitting müssen passen
2.9. Welche Schlauchstärke soll ich wählenDamit Sie sich diese Frage selber beantworten können , müssen Sie einige Dinge berücksichtigen.
Mit welchem Druck wird der Schlauch maximal belastet?
3 Aus den Tabellen auf der Seite 148 können Sie leicht die minimale Wandstärke entnehmenWird der Schlauch Temperatur ausgesetzt?
3 So reduziert sich der maximale Druck gemäß den angegebenen Faktoren.Soll der Schlauch bei Vakuum eingesetzt werden?
3 Auch hier muß auf eine ausreichend große Wandstärke geachtet werden (siehe Faustformel).Soll der Schlauch transparent/durchscheinend (nicht klar) sein?
3 Dann kommt bei einer Wandstärke unter 0,5 mm auch PTFE in Frage. Obwohl FEP und PFA (in dieser Reihenfolge) sicherlich hierfür wesentlich besser geeignet sind.
Werden Verschraubungen und Fittings verwendet die den Schlauch nur von außen klemmen?
3 Hier sollte man ganz bewußt eine starke Wandstärke wählen um nicht durch die Montage den Schlauch zu quetschen oder durch den fehlenden Halt/Gegendruck Leckagen zu erzeugen.
In der Praxis hat sich folgende Faustformel bewährt. Sie ermittelt eine Wandstärke für einen �normalen� Einsatz im Labor und bietet bezüglichDruck und Temperatur eine gewisse Sicherheit. Die Wandstärke sollte ca. 10 - 15 % des Schlauchaußendurchmessers betragen.z.B.: PTFE-Schlauch mit einem Außendurchmesser von 8 mm sollte eine Wandstärke von ca. 0,8 bis 0,9 mm haben. Hier wählt man dann eineWandstärke von 1 mm.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß Schläuche in ihrem Durchmesser variieren. Es empfiehlt sichdaher vor der Montage zu kontrollieren, ob der Schlauchaußendurchmesser mit dem Nennmaß(z.B. Ø 6 mm) übereinstimmt. Die nachfolgenden Werte sollen Ihnen hierbei als Hilfe dienen.
Nennverschraubungs-Ø empfohlene max. Toleranz des Schlauches/Rohres
0,5 mm - 3,2 mm (1/8") ± 0,05 mm
4,0 mm - 14 mm ± 0,1 mm
über 16 mm ± 0,25 mm
PTFE-Schläuche, welche gewaltsam in die Keilringe eingeführt werden, zerstören die Oberflä-che des PTFE-Schlauches und können zu Leckagen führen.
3.1. Bis zu welcher Drehzahl kann man die Rührwelleverwenden? Welche Drehzahl ist zulässig?Gerne würden wir Ihnen hier eine Drehzahl nennen, doch leider ist das nicht so einfach. Die nachfolgenden Angaben beruhen auf ausführlichen,
praxisnahen Tests unserer Rührwellen. Es hat sich gezeigt, daß man keine maximale Drehzahl bei einer Rührwelle angeben kann, sondern vielmehr
den Bereich angeben sollte, in welchem die Rührwellen sehr stark vibrieren. Diese Vibrationen bezeichnet man als Schwingungsresonanzen.Ab
einer bestimmten Geschwindigkeit überlagern sich die Schwingungen und werden als Resonanzschwingungen, Vibrationen sichtbar. Durch diese
werden die Lager des Antriebs stark belastet, und es kann im Extremfall zu Unfällen durch umstürzende Rührantriebe kommen. Es hat sich gezeigt,
daß Flüssigkeiten die Vibrationen reduzieren, ausgelaufene Lager am Rührantrieb oder mangelnde Stabilität des Rührstativs aber die Vibrationen
erhöhen. In der Praxis bedeutet das, daß man diese �kritische Drehzahl� meidet und entweder unter ihr bleibt oder zügig den kritischen Drehzahl-
bereich überfährt, um dann wieder eine ruhig drehende Rührwelle zu erhalten. Generell kann man sagen: je länger eine Rührwelle ist, um so größer
sollte auch ihr Wellendurchmesser gewählt werden. Die nachfolgende Graphik soll einen Anhaltspunkt für die Auswahl der richtigen Rührwellen
Verarbeitungshinweise für PTFE-SchrumpfschläucheSchrumpfschläuche aus PTFE sollten bei einer Temperatur von 340°C ±10°C ge-schrumpft werden. Die Temperatur erkennt man daran, daß PTFE bei ca. 327 °C seinemilchige Farbe verliert und glasig wird. Es ist zu beachten, daß auch das zubeschrumpfende Teil in der Lage sein muß, dieser Schrumpftemperatur zu widerste-hen. Bei Temperaturen über 350°C kommt es zu einer Überhitzung des Schrumpf-schlauches, welche das plastische Gedächtnis (Schrumpfeigenschaft) des Schlau-ches zerstört und damit den Schrumpfschlauch unbrauchbar macht. GleichmäßigeErhitzung und gleichmäßige Kühlung von allen Seiten liefern die besten Ergebnisse.Ungleichmäßige Erwärmung bzw. Kühlung können zur Faltenbildung und Rissenführen. Als Heizquellen können Öfen, wie auch Heißluftgebläse verwendet werden.Von der Verwendung von Gasflammen ist dringend abzuraten, da es hier sehr leichtzu punktuellen Überhitzungen kommen kann. Bedingt durch den Fertigungsprozeßkann beim Anschrumpfen eine Längsschrumpfung eintreten. Sie kann bis zu 15%betragen.Sicherheitshinweise:Bitte sorgen Sie während des Schrumpfvorganges für eine optimale Luftzufuhr bzw.für eine Absaugung der durch Überhitzung entstehenden Dämpfe.
XX3.2. Vorteile der BOHLENDER -RührwellenBOLA-Rührwellen bestehen aus einer PTFE-ummantelten Edelstahlwelle und ei-ner Rühreinheit ausVoll-PTFE. Der Edelstahlkern sorgt für die nötige Stabilität in der Spannzange desRührwerks.Die Rühreinheit selbst ist nachlaufsicher mit der Welle verankert. Das bedeutet,daß sie nach dem Abschalten des Rührwerks nicht vom nachdrehenden Mediumgelöst wird. Die Rührwellen sind daher für Rechts- und Linkslauf geeignet. Da diezu rührenden Materialien nur mit Fluorkunststoff in Berührung kommen, sind dieRührwellen nahezu universell chemisch resistent und ermöglichen hohe Einsatz-temperaturen. BOLA-Rührwellen stimmen maßlich mit den (KPG) Glas-Rührwellenüberein und sind dadurch jederzeit austauschbar.
2. Universelle chemische BeständigkeitDurch den dicken Fluorkunststoff-Überzug (keine Beschichtung; Beschichtungen sind dünne Schichten, welche leicht beschä-digt werden können) kommt das Medium ausschließlich mit PTFE in Berührung. Die chemische Beständigkeit ist daher nahezuuniversell. Fluorkunststoff überzogene Edelstahl-Rührwellen können selbst dort eingesetzt werden, wo PP (Polypropylen)-,Glas- oder Edelstahl-Rührwellen längst vom Medium angegriffen werden.
5. AustauschbarkeitDie im Moment im Labor am häufigst am verbreiteten Rührwellen sind aus Glas hergestellt. Die von uns gefertigten Fluor-kunststoff-überzogenen-Edelstahl-Rührwellen sind im Rührwellendurchmesser, in der Oberflächenbeschaffenheit (KPG)sowie in der Länge mit den Rührwellen aus Glas identisch. Der Anwender kann daher seine Glas-Rührwellen gegen Rührwel-len aus Fluorkunststoff austauschen und seine Rührwerke/Antriebe, Kupplungen und Führungen weiterverwenden.
4. AntihaftendGlas- und Edelstahl-Rührwellen neigen dazu, Produkte an den Oberflächen anzulagern, besonders wenn es sich hierbei umFarb- oder Klebstoffe handelt. Ganz anders bei den BOHLENDER-Rührwellen. PTFE ist extrem antihaftend und verhindertweitgehend das Anlagern von Farb- oder Klebstoffen.
1. UnzerbrechlichDie im Labor üblichen Glas-Rührwellen sind sehr bruchempfindlich. Brüche können durch Herabfallen der Rührwellen, durchfeste Bestandteile des zu rührenden Produktes, oder aber durch zu hohe Kräfte bei der Kraftübertragung vom Rührantriebauf das Produkt entstehen. BOHLENDER-Rührwellen sind gegen all diese Bruchmöglichkeiten durch den massiven Edelstahl-kern geschützt.
3. TemperaturbeständigkeitRührwellen aus PP (Polypropylen) werden bei Temperaturen über +100°C weich und können daher nicht mehr verwendetwerden. Fluorkunststoff überzogene Edelstahl-Rührwellen sind bis +250°C einsetzbar. Die chemische Beständigkeit wird nichtdurch die hohe Temperatur gemindert.
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3.3. Warum wir keine Rührwellenbeschichten?In den vergangenen Jahren haben uns unsere Kunden oft diese Frage gestellt.Hier unsere Antwort:Bei der Beschichtung mit Fluorkunststoff wird ein dünner Überzug aus Kunststoff auf eineStahlrührwelle aufgebracht. Diese Beschichtung ist sehr dünn, ca. 0,1 bis 0,2 mm, und äußerstverletzlich. Durch aggressive Medien, wie z.B. Schlämme oder Feststoffe, durch Reibung derRührwelle am Boden eines Gefäßes und durch Beschädigungen während der Lagerung kanndie Beschichtung verletzt werden. Meist wird die Beschichtung nur an einer kleinen, kaumsichtbaren Stelle beschädigt. Das aggressive Medium kann nun aber durch diese Stelle dieBeschichtung unterwandern, was über kurz oder lang zum Abblättern ganzer Beschichtungs-fetzen führen kann.Wir bevorzugen daher das Überziehen mit dickwandigem Fluorkunststoff PTFE und die Ferti-gung von massiven Rührelementen. Diese BOLA-Rührwellen haben eine lange Lebensdauerund sind mechanisch kaum zu beschädigen.
4.3. M (metrisches ISO-Gewinde)Standardgewinde im europäischen RaumDas metrische Gewinde ist leicht an seinem zylindrischen Außen- bzw. Innendurchmesser und den auf den Millimeter ge-
nauen Außendurchmesser zu erkennen. Durch die feine Steigung des metrischen Gewindes können sehr gut Kräfte von
dem Gewinde aufgenommen werden. Metrische Gewinde werden durch das Voranstellen eines M gefolgt vom Nenn-
durchmesser gekennzeichnet; z. B. M 10. Bei einer abweichenden Steigung (Höhenunterschied zwischen zwei
Gewindespitzen) zur Regelsteigung wird diese als Nachsatz angefügt z. B. M 10 x 0,75.
Gewindearten: UNF 1/4� 28 G kontra M 6BOLA-HPLC-Fittings sind ausnahmslos mit dem gängigsten HPLC-Gewinde UNF 1/4� 28 G ausgestattet. Daneben existieren auch Fittings und
Verteiler mit dem sehr ähnlichen Gewinde M 6. Beide Gewinde unterscheiden sich nur sehr gering. So ist es z.B. möglich, die eine Hohlschraube
in das Gegenstück des anderen Gewindes, zumindest 2-3 Umdrehungen, einzuschrauben. Unterscheiden kann man die Beiden nur durch exaktes
Messen des Außendurchmessers oder aber mit einem Prüfring bzw. Prüfdorn. Das UNF 1/4� Gewinde hat einen Außendurchmesser von 6,35 mm
das Gewinde M 6 genau 6,0 mm (fertigungbedingte Tolereranzen können vorhanden sein). Wir empfehlen Ihnen, ausschließlich das UNF-Gewinde
1/4� 28 G zu verwenden, um Verwechslungen oder doppelte Lagerhaltung zu vermeiden.
4.1. NPT (National Pipe Taper) - amerikanischesRohrgewinde oder BSP (British Standard-Pipe)Dieses Gewindesystem wird auch als �Dichtgewinde� bzw. als �im Gewinde dichtende Verbindung� bezeichnet. NPT-
Gewinde erkennt man sehr leicht an ihrem kegeligen Außen- bzw. Innendurchmesser, welcher selbstdichtend wirkt.
4.2. R oder G (Whitworth Rohrgewinde)Die Gewinde sind zylindrisch und finden hauptsächlich in angelsächsischen Ländern Verwendung. Die Maßangaben von z. B. R 3/4� läßt
keinen Durchmesser ablesen, es muß vielmehr über Tabellen das entsprechende Maß bestimmt werden.
4.4. UNF 1/4� 28 GDieses Gewinde wird hauptsächlich in der Chromatographie/HPLC eingesetzt und kommt aus den USA. Als Standard haben sich die Maße UNF 1/4�
28 G und UNF 10 - 32 G durchgesetzt. Die Ziffern 28 G bzw. 32 G bedeuten die Anzahl der Gewindesteigungen (Höhenunterschied zwischen zwei
Gewindespitzen) auf einem Zoll (25,4 mm) Länge.
4.5. GL-GewindeDas Glasgewinde ist ein Rundgewinde, d. h. es gibt an den Enden der Gewindeflanken nur runde Enden. Wie
der Name es schon sagt, findet es hauptsächlich bei Bauteilen aus Glas seine Anwendung. Durch seine
einfache Form und die runden Flankenenden ist es leicht auf Glasrohren zu formen. Die relativ große Steigung
und die breiten Flanken verleihen ihm große Tragkraft.
5.2. Autoklavierbar bei 121°CGefäße aus PTFE, PFA oder FEP können bei 121°C autoklaviert bzw. sterilisiert werden. Dieskann z.B. im Dampfraum geschehen, oder trocken bei 160°C. Um plastische Verformungenzu vermeiden, dürfen Gefäße mit Verschraubungen oder Stopfen nur im geöffneten Zustandautoklaviert werden. Das Autoklavieren von geschlossenen Gefäßen führt zur Zerstörungder Gefäße.
5.3. Reinigung für die SpurenanalytikUm Kontaminationen von Kat- und Anionen in der Spurenanalytik zu vermeiden, sollten dieGefäße mit einer 1NHCL und HNO
3-Lösung über max. 6 Stunden bei Raumtemperatur ste-
hengelassen und anschließend mit gereinigtem, destillierten Wasser gespült werden.
7. Kunststoffe in der MikrowelleKunststoffe im allgemeinen und Fluorkunststoffe durch ihre hohe thermische Beständigkeit im
Besonderen sind für Mikrowellen geeignet. Die Mikrowellen erwärmen lediglich den Gefäß-
inhalt. Zum Erhitzen von aggressiven Chemikalien, wie Säuren oder Lösungsmittel, haben sich
Fluorkunststoff-Gefäße 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 wer-
den.
Reinigung von Flourkunststoffartikeln
6. Druckbeständigkeit von FlaschenAufgrund der geringen Wandstärke sollten Flaschen aus PTFE, PFA oder FEP nicht zumArbeiten bei Überdruck (Innenraum) verwendet werden. Es könnte sonst zu einerbleibenden Verformung kommen. Besser geeignet sind hierfür die Druckaufschlußgefäßeauf Seite 96 oder die Reaktionsgefäße auf Seite 31.
5.1. ReinigungAlle Fluorkunststoffe, PTFE, PFA und FEP haben eine beständige, nicht benetzbare Oberflä-che, die sehr leicht zu reinigen ist. Hierzu benutzen Sie bitte keine scheuernden Reinigungs-mittel, da diese die Oberfläche aufrauhen und bei den Materialien PFA und FEP zu einerEintrübung der Gefäßwand führen würden. Verwenden können Sie alle gängigen Neutral-reiniger (pH 7). Bei starker Verschmutzung empfiehlt sich ein alkalischer Reiniger bis pH 12.Vor dem Reinigen und Trocknen in einem Laborspülautomaten schrauben Sie bitte die Ver-schlüsse vollständig ab.
8.Beheizung von Fluorkunststoff-GefäßenDie Schwierigkeit bei der Beheizung von PTFE-Gefäßen ist zum einen der schlechte Wäremeübergang und zum anderen die maximaleOberflächentemperatur, die auf keinen Fall überschritten werden darf. Es gibt verschiedene Methoden um PTFE-Laborgeräte zu behei-
zen:
Nicht geeignete Methoden sind:
Mit einer Flamme (z.B. Gasbrenner):
Hier kann die Oberflächentemperatur am PTFE nicht kontrolliert werden. Durch die temporäre Überhitzung entste-hen Zersetzungsprodukte, die immens gesundheitsgefährdend sind.
Auch hier kommt es zu Überhitzungen. Die handelsüblichen Heizplatten kennen nur den Schaltzu- stand �heizen� oder �aus�. Währendder Heizphase wird mit der vollen Leistung geheizt, um dann einige Sekunden später eine fast glühende Heizplatte zu erhalten. Danachschaltet die Steuerung der Heizplatte ab und heizt nur noch sekundenweise. Dieses sogenannte �Punkten� reicht aber, um die maximalzulässige Temperatur von +260°C bei weitem zu überschreiten. Da nützt es auch nichts, daß man am Stellknopf nur auf +150°Ceingestellt hatte. Laborgeräte aus PTFE verkohlen dann an der Unterseite und verkleben mit der Heizplatte. Bei den Thermoplasten FEPund PFA ist ein direktes Verschmelzen, ähnlich einem Schmelzkleber zu beobachten. Dieskann zwar durch das Dazwischenlegen einerAluminumfolie verhindert werden, aber die gesundheitlichen Gefährdungen bleiben bestehen.
Beheizung mit einer Heizhaube mit Oberflächenfühler:Bei der Beheizung mit einer Heizhaube wird das Gefäß großflächig ummantelt. Dies fördert die Wärmeübertragung und verringert dieAufheizphase. Die Heizhabe muß unbedingt mit einem Oberflächenfühler ausgestat- tet sein. Dieser mißt die Temperatur direktan der Oberfläche des PTFE und schaltet die Energiezufuhr ab, wenn die Tempera- tur über +260°C ansteigt. Nurso wird verhindert, daß durch temporäre Überhitzungen gesundheitsgefährdende Zersetzungs-produkte entstehen. Von der Verwendung von �normalen� Heizhauben und Steue- rungen istabzuraten; Sie erhalten sonst ähnliche Effekte wie bei der Benutzung einer Heizplatte(siehe Oben). Empfehlenswert sind die Heizhauben und Steuerungen aus dem H a u s eBOHLENDER. Diese sind speziell auf die Bedürfnisse von PTFE abgestimmt (siehe Seite29).
Beheizung mit einem Thermostaten:Hier erfolgt der Wärmeübergang durch das Badmedium (Öle oder ande- re wässrige Flüssig-keiten). Durch die Regelung des Thermostaten wird erreicht, daß an der Oberfläche des Gefäßes keinezu hohen Temperaturen am PTFE anliegen. Auch der Wärmeübergang ist gut da, je nach Eintauchtiefe,eine große Fläche zum Wärmeübergang bereitsteht. Allein das Hantieren mit Ölen bei höheren Temperaturen und die damit verbundene Gefährdung lassen einen kleinen Wer- mutstropfen entstehen.
1,0 mm 0.039"1,8 mm 0.071"2,0 mm 0.079"3,0 mm 0.118"3,2 mm 0.126"4,0 mm 0.157"4,3 mm 0.169"4,6 mm 0.181"5,0 mm 0.197"6,0 mm 0.236"7,0 mm 0.276"8,0 mm 0.315"9,0 mm 0.354"
10,0 mm 0.394"20,0 mm 0.787"30,0 mm 1.181"40,0 mm 1.575"50,0 mm 1.969"60,0 mm 2.362"70,0 mm 2.756"80,0 mm 3.150"90,0 mm 3.543"
Gewichts - Umrechnung1 g Æ 0,035 Unzen Æ 15,432 Grans1 kg Æ 2,2046 Pounds Æ 35,274 Unzen1 to Æ 2204,6 Pounds Æ 0,9842 Long TonÆ 1,1023 Short Ton1 Gran Æ 0,0648 g1 Unze Æ 28,35 g1 Pound Æ 0,4536 kg1 Short Ton Æ 0,907 to1 Long Ton Æ 1,016 to
HohlmasseBritisches Territor. USA und Kanada USA und Kanadaaußer Kanada Flüssigkeiten Trockenmittel
Masse1 grain (gr.) Æ 0,0648 g 1 g Æ 15,432 gr.1 dram (dr.) Æ 1,7718 g 1 g Æ 0,56439 dr.1 ounce (oz.) Æ 28,35 g 1 g Æ 0,0353 oz.1 pound (lb.)-mass Æ 4,45359 kg 1 kg Æ 2,205 lb.-mass1 slug Æ 14,594 kg 1 kg Æ 0,0685 slug1 ton (short) Æ 907,185 kg 1 to Æ 1,102 ton short1 ton (long) Æ 1,01605 to 1 to Æ 0,984 ton long