超声波清洗实验室器材时,通常需要配合使用清洗剂,但具体是否使用及使用何种清洗剂,需根据器材的材质、污染物的性质以及清洗要求来决定。以下从超声波清洗原理、清洗剂的作用、不同情况下的选择等方面进行详细阐述:
1、超声波清洗原理
超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用,使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。在清洗过程中,超声波发生器发出高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质——清洗溶剂中,超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射,使液体流动而产生数以万计的微小气泡,这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合,在这种被称为“空化”效应的过程中,气泡闭合可形成超过 1000 个大气压的瞬间高压,连续不断地产生瞬间高压就像一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面,使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到物件表面净化的目的。
2、清洗剂在超声波清洗中的作用
- 增强清洗效果:单纯依靠超声波的空化作用,对于一些顽固的污渍,如油脂、蛋白质、无机盐沉积等,可能无法完全去除。清洗剂可以降低液体的表面张力,使空化气泡更容易产生和破裂,增强空化效应,同时清洗剂中的化学成分能够与污渍发生化学反应,将其溶解或分散,从而更有效地去除污渍。
- 防止二次污染:合适的清洗剂可以在清洗过程中形成一层?;つ?,防止清洗下来的污渍再次附着在器材表面,保证清洗质量。
- ?;て鞑?/strong>:某些清洗剂具有缓蚀作用,可以减少清洗液对器材的腐蚀,延长器材的使用寿命。
3、不同情况下的选择
- 需要使用清洗剂的情况
- 器材表面有油脂、蛋白质等有机污染物:例如玻璃器皿上残留的动物油脂、培养皿上的蛋白质残留等,这些有机物通常不溶于水,仅靠超声波的物理作用难以彻底清除,需要使用含有表面活性剂或有机溶剂的清洗剂,如洗洁精、乙醇、丙酮等,来乳化、溶解这些有机污染物。
- 器材表面有难以去除的无机盐沉积:如烧杯、容量瓶等玻璃器皿在使用过程中可能会形成水垢等无机盐沉积,可以使用酸性清洗剂,如稀盐酸、硝酸等,通过化学反应将无机盐溶解,再配合超声波的物理作用,提高清洗效率。
- 对清洗效果要求较高:在一些对清洁度要求极高的实验中,如细胞培养、精密仪器分析等,即使器材表面只有微量的污渍也可能影响实验结果,此时需要使用专门的清洗剂,并配合超声波清洗,以确保器材达到极高的清洁度标准。
- 可不使用清洗剂的情况
- 器材表面污渍较少且易于清洗:如果实验室器材只是轻微污染,如仅有一些灰尘或可溶性无机盐,且这些污渍在水中容易溶解,那么仅使用超声波清洗机配合清水就可能达到较好的清洗效果。例如,新购买的玻璃器皿在包装过程中可能会沾染少量灰尘,使用超声波水洗即可满足清洁要求。
- 器材材质对清洗剂敏感:某些特殊材质的器材,如一些高分子材料、敏感的电子元件等,可能对清洗剂中的化学成分敏感,使用清洗剂可能会导致器材损坏或性能下降。在这种情况下,需要谨慎选择清洗剂,甚至不使用清洗剂,而采用特殊的清洗方法或纯水进行清洗。
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