定量滤纸
在本系列的第 1 部分中，我们回顾了各种（主要是通用型）定性滤纸型号，每种型号都具有一套独特的特性。 在本部分中，我们将介绍定量滤纸型号：支持各行业中定量分析的分析滤纸。但首先，我们来说明定性和定量滤纸型号之间的差别。
定性与定量滤纸
定性和定量滤纸型号都包含高含量的 α 纤维素。我们在所有 Whatman 纤维素滤纸中都使用了这些高质量的纤维。
它们的不同之处在于灰分含量：即材料中的非挥发性物质。定性滤纸可能含有 0.06％左右的灰分，而定量滤纸则经过酸处理以减少灰分，含量通常低于 0.01％。
这种低灰分含量适合用于定量分析。过滤或收集样品后，可以灼烧并燃烧掉滤纸，只留下极少（但可预测）的残留物，从而简化了下游测量。
定量滤纸有三种主要型号：无灰、硬化低灰和硬化无灰，我们将在后面进行介绍。
无灰滤纸
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无灰滤纸分为两组：40 至 44 号的最大灰分为 0.007％，589 号的最大灰分为 0.01％，这两者均适用于关键的分析用途，下面进行了相关总结。
表 1 列出了每种型号的无灰定量滤纸的特定特性。
40 号
在定量滤纸中，40 号是经典的通用型无灰滤纸，速度和截留粒径中等。一些典型应用包括：
- 水泥、粘土、铁和钢中物质/污染物的重量分析。
- 在一般土壤分析中分离固体物质
- 牛奶中沉淀物的定量
- 原子吸收光谱法的分析级净化
- 从大气中收集微量元素和放射性核素
41 号
这是最快的定量无灰滤纸。它适用于过滤粗颗粒和胶状沉淀物。它在定量空气污染分析中的表现也很出色。
42 号
42 号在所有 Whatman 纤维素滤纸中的精细颗粒截留效率最佳，因此非常适合用于临界重量分析。过滤的典型沉淀物包括：
- 硫酸钡
- 偏锡酸
- 精细沉淀的碳酸钙
43 号
该滤纸的颗粒截留效率介于 40 至 41 号之间，但流速是 40 号的两倍。当您需要在颗粒截留粒径和速度之间达到良好的平衡时，该滤纸非常有用。应用包括：
- 食品分析。
- 土壤分析
- 用于 XRF 分析的颗粒收集（空气污染监测）
- 建筑、采矿和钢铁行业的无机分析
44 号
这款滤纸是 42 号的更薄版本，可将每个样品的灰分重量降至最低。它仍然可以截留非常精细的颗粒，并且流速几乎达到两倍。
589/1 号
也被称为黑带滤纸，这种滤纸具有很高的流速。这款滤纸在许多涉及过滤粗颗粒沉淀物的定量标准方法中都需要用到，并且可以预打褶（589/1 ½ 号）。常见应用包括：
- 测定食品中灰分含量
- 检测水泥的细度（布莱因氏细度测定）
589/2 号
白带滤纸可以中等速度捕获中等精细的沉淀物，并且可以预打褶（589/2 ½ 号）。常见应用包括：
- 测定食品中的沙含量。
- 鉴定面粉等级
- 分析造纸行业中的水悬浮液
589/3 号
这款蓝带滤纸适合过滤精细沉淀物。它的流速很慢，但具有很高的颗粒收集效率。它用于常规分析方法，例如定量分析动植物油脂中的不溶性污染物。
表 1.无灰纤维素滤纸型号的典型特性摘要
| 等级 | 液体中的典型颗粒截留粒径 (µm)1 | 过滤速度 Herzberg | 标称灰分含量 (%)3 | 标称厚度 (µm) | 标称基重 (g/m2) | 典型水流速 (mL/min)2 | 标称空气流速 (s/100 mL/in2) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40 | 8 | - | 0.007 | 210 | 95 | 25 | 21 |
| 41 | 20 | - | 0.007 | 215 | 85 | 254 | 4 |
| 42 | 2.5 | - | 0.007 | 200 | 100 | 5 | 96 |
| 43 | 16 | - | 0.007 | 220 | 95 | 62 | 11 |
| 44 | 3 | - | 0.007 | 176 | 80 | 11 | 56 |
| 589/1 | 12-25 | 25 | 0.01 | 190 | 80 | - | - |
| 589/2 | 4-12 | 70 | 0.01 | 180 | 85 | - | - |
| 589/3 | 2 | 375 | 0.01 | 160 | 84 | - | - |
1 颗粒截留率额定为 98%
2 直径为 9 cm
3 在空气中以 900°C 灼烧纤维素过滤器来测定灰分
定量硬化低灰滤纸
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由于添加了少量化学稳定的树脂，因此硬化低灰型号均具有高湿强度和高耐化学性。它们非常适合用于布氏过滤，因为它们可以直接从过滤器表面回收沉淀物。
表 2 总结了以下型号的硬化低灰滤纸的典型特性。
50 号
50 号具有小孔径和慢流速，非常适合用于截留极其精细的晶体沉淀物。它的硬化光滑表面不会掉落纤维，并且经得起湿法处理和通过刮擦去除沉淀物。它非常适合：
- 在布氏漏斗和 3 件套过滤漏斗上进行真空过滤
- 负载集成电路
52 号
与 50 号一样，通用型 52 号具有高湿强度。不同的是，它具有中等孔径，可通过硬质表面提供中等截留粒径和流速。
表 2.硬化低灰纤维素滤纸型号的典型特性摘要
| 等级 | 液体中的典型颗粒截留粒径 (µm)1 | 标称灰分含量 (%)3 | 标称厚度 (µm) | 标称基重 (g/m2) | 典型水流速 (mL/min)2 | 标称空气流速 (s/100 mL/in2) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 2.7 | 0.015 | 115 | 96 | 10 | 144 |
| 52 | 7 | 0.015 | 175 | 96 | 66 | 15 |
| 54 | 22 | 0.015 | 185 | 90 | 453 | 3 |
1 颗粒截留率额定为 98%
2 直径为 9 cm
3 在空气中以 900°C 灼烧纤维素过滤器来测定灰分
硬化无灰滤纸
硬化无灰型号还具有高湿强度和高耐化学性。它们都是专为重量分析而设计的，其制造过程中使用了酸硬化工艺，可实现极低的灰分含量 (< 0.005％) 以获得精确的过滤结果。
表 3 列出了三种硬化无灰型号的特性。
540 号
这是最通用的硬化无灰滤纸，截留粒径和流速均为中等。540 号具有硬质表面，且耐酸碱性强。它通常用于：
- 酸碱溶液中金属的重量分析
- 在使用强碱沉淀后收集氢氧化物
541 号
541 号的孔径比 540 号更大，适合在重量分析中从酸和碱溶液中过滤粗颗粒和胶状沉淀物。典型的应用包括过滤：
- 食品中的纤维
- 牛奶和奶油中的明胶
- 水泥中的氯化物
- 煤和焦炭中的氯化物和含磷物质
542 号
一种非常牢固结实的材料，具有高湿强度和高耐化学性。小孔径意味着 542 号流速缓慢，但可以在苛刻的条件下截留精细颗粒。它通常用于金属的重量法测定。
表 3.硬化无灰纤维素滤纸型号的典型特性摘要
| 等级 | 液体中的典型颗粒截留粒径 (µm)1 | 标称灰分含量 (%)3 | 标称厚度 (µm) | 标称基重 (g/m2) | 典型水流速 (mL/min)2 | 标称空气流速 (s/100 mL/in2) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 540 | 8 | <<0.005 | 160 | 85 | 97 | 13 |
| 541 | 22 | <0.005 | 155 | 78 | 359 | 3 |
| 542 | 2.7 | <0.005 | 150 | 96 | 13 | 64 |
1 颗粒截留率额定为 98%
2 直径为 9 cm
3 在空气中以 900°C 灼烧纤维素过滤器来测定灰分
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其它指南和资源：
实验室过滤原理及化学相容性图 (PDF)