微孔滤膜的选用PPT课件
美国Porex公司管式微滤膜TMF海拓精品PPT课件
• 反洗柱现场照片
TMF膜系统运行－化学清洗
典型化学清洗药剂 • 酸: 5-10% H2SO4 或5-10% HCl 溶液
(去除金属及硬度离子对膜的污染)
• 碱: 3-5% NaOH 溶液
(去除硅及部分有机物对膜的污染)
• 氧化剂: 酸性溶液 (混合物 5-10% H2SO4 / 3-5% H2O2) 碱性溶液(混合液 5-15% NaOCl / 1-3% NaOH)
(去除有机污染)
TMF 膜可以去除或降低含量的物质
常规重金属 (Cd,Cu,Cr,Ni,Pb,Zn..) 砷 (As) 除氟(F) 去除特殊成分如 Ba, Mo, Fe, Al, Sn, Ra, 磷酸根 (PO4), 磷 (P), 玻璃颗粒 (晶圆
或玻璃研磨) 除硬度 (Ca, Mg) 去除色度和颜料 降低SO4 BOD5, COD, TOC 作为反渗透的前处理
替代传统重力沉淀
传统重力沉淀法：
重金属废水
沉淀剂
絮凝剂 助凝剂凝
重力沉淀池
砂滤
中空纤维超滤
反渗透
先进的膜化学反应器（MCR）法：
重金属废水
➢ 缩短了废水处理工艺流程；
➢减少药剂投加的品种和投加量； ➢减少占地面积； ➢综合成本大大下降
沉淀剂
TMF 膜
反渗透
TMF用于废水回用的典型工艺流程
与传统固液分离方法的比较
每种重金属都有对应的沉淀曲线
• 有些重金属是双向溶解的：
• 在pH高或低的情况下都能溶解 • 如锌，铝，铬
Dissolved Aluminum (mg/l)
120 100
80 60 40 20
0 0
Solubility of Aluminum vs. pH
微孔滤膜的选用
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四、过滤意义
1.溶剂和样品过滤非常重要，它会对色谱柱、仪 器起到保护作用。 色谱柱：由于填料颗粒很细，色谱柱内腔很小， 溶剂和样品中的细小颗粒会使色谱柱和毛细管堵 塞。
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四、过滤意义
仪器：溶剂和样品中的细小颗粒会增加进样阀的 堵塞和磨损，同时也会增加泵头内的蓝宝石活塞 杆和活塞的磨损。
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微孔滤膜的选用培训
目录
一、滤膜定义 二、滤膜分类 三、滤膜选择 四、过滤意义 五、滤膜使用
2
例子
阿托伐他汀钙 VS RC滤膜
处理方式 离心
弃去1ml 弃去3ml 弃6.23950 267.01721 263.21881
例子
阿托伐他汀钙 VS NY滤膜
处理方式 离心
3、将针式过滤器连接到注射器上，轻轻拧紧保证良好 密封
4、将注射器内的样品过滤后注入样品瓶中。然后按 以下步骤最大程度提高样品回收率 A、取下过滤器 B、将空气吸入注射器（必要时） C、重新连接过滤头 D、按下推杆过滤出所有残余样品
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五、滤膜使用
Caution： 1、谨慎使用体积小于10ml的注射器，因为他们产 生的压力足以使针式过滤器爆裂。 2、滤膜材质不同，对产品的吸附效果也不一样。 如多达一中阿托伐他汀钙对RC滤膜和尼龙滤膜。
适用范围
去除样品、流动相中极细颗粒，适用于要求 较高的溶剂和样品的处理，如色谱用离子对 试剂、超纯水、质谱分析溶剂的样品等的过 滤；
能滤除大多数微生物；适用于常规样品、流 动相的过滤，能够满足一般色谱要求
去除大多数不溶性微粒，适用于紫外等对样 品要求相对较低的分析检测，效率较0.45μm 滤膜高，尤其适用于难溶性辅料多、混悬剂 和粘合剂用量大、且使用紫外检测的口服固 体制剂溶出检测
微孔膜的基材和生产方法28页PPT
•
赵梓年
PVC超滤膜
• 优点:在已有的高分子材料中，PVC具有优良的耐酸碱 性．将PVC均聚物溶解在适当溶剂中 所制得的涂层,能经受 酸、碱、盐水，油类、酯类、食品，腐蚀性气体和大气的 老化 ．卫生级工业产品的发展，大大扩展了PVC的应用领 域，目前，PVC原料的价格仅为聚砜的五分之一 ．由于 PVC这些特点，已有人进行了PVC微孔滤膜的研究.
含氟共聚物---PTFE
• 田普锋采用挤出、压延和拉伸工艺制备了聚四氟乙烯微孔 膜。SEM分析表明，膜具有小岛状结点和与拉伸方向平行 的微细纤维组成的结构实验结果表明，树脂的性质、拉伸 温度、拉伸速率以及拉伸方式是影响微孔膜结构的关键工 艺因素。另外探讨了微孔膜形成机理，认为纤维是从带状 结晶的树脂颗粒中被拉出的，而结点是未被拉伸的树脂聚 集在一起形成的。
聚烯烃/丙烯晴
• 聚丙烯腈(PAN) 微孔膜具有耐水解、耐候性、耐霉菌性、 以及较好的化学稳定性和热稳定性等特点，广泛用于制备 微滤膜、超滤膜等.但由于PA N 为疏水材料，所得膜的耐 污染性差，易被污染。
• 成型方法: 以二甲基甲酰胺(DMF) 和水分别为溶剂和非溶 剂，通过相转换法制得PAN-PEG-
•纤维素衍生物(醋酸纤维素/硝酸纤维素/混纤维素)
•壳聚糖及其衍生物
•聚苯并咪唑
•聚乙烯醇
•有机硅
•丙烯酸共聚物
•其他共聚物等等(乙烯与氯化三氟乙烯交替共聚物/乙烯乙烯 醇共聚物膜/聚醚醚酮(PEEK)/聚四氟乙烯-全氟丙基乙烯基 微孔膜/聚甲醛(POM)微孔膜/聚氨酯聚偏氟乙烯共混膜/ PVC:PU共混超滤膜/ PVDF/PS共 混微滤膜)
• 微孔膜形貌、水通量及其处理废水效果跟共聚物中PEG含 量有关. 含量为0.096时取得最大值分别为965.6 L/m2/h 和83.0 ％。
微孔滤膜选择指南
1.用途本产品主要用于色谱分析中流动相及样品的过滤，对保护色谱柱及输液泵管系统和进样阀等不被污染具有良好的作用。
广泛应用于重量分析、微量分析、胶体分离及无菌试验中。
使用过程中，根据所过滤样品选择合适的滤膜。
2.滤膜材质性能特点A. PTFE（聚四氟乙烯）性能：适合水系及各种有机溶剂，耐所有溶剂，低溶解性。
具有透气不透水、气通量大、高微粒截留率、耐温性好，抗强酸、碱、有机溶剂和氧化剂，耐老化及不粘、不燃性和无毒、生物相容性等特点。
其相关产品广泛应用于化工、医药、环保、电子、食品、能源等领域。
B. 水系PES(聚醚砜)性能：本品为德国MEMBRANA公司进口膜，具有较高的化学和热稳定性，流速快、耐酸碱能力强（pH范围1-14）;具有高机械强度。
C. 水系MCE（混合纤维素酯）性能：适合水溶液，较低的蛋白吸附。
流速高，热稳定性强，不适用于有机溶剂，特别适用于水基溶液。
D. 有机系尼龙6（国产）性能：具有良好的亲水性，耐酸耐碱，抗氧化剂。
不仅适用于含有酸碱性的水溶液，更适用于含有有机溶剂，如醇类、烃类、脂类、酚类、酮类等有机溶剂。
E. 有机系尼龙66（英国进口）性能：优于国产尼龙6性能，本产品适用于绝大多数有机溶剂和水溶液，可用于强酸，70%乙醇、二氯甲烷等有机溶剂。
耐高温，强度好，化学性能稳定。
F.聚偏氟乙烯 PVDF（英国进口）性能：聚偏氟乙烯膜具有化学稳定性和惰性,适用于化学腐蚀性强的有机溶剂,强酸和强碱溶液,高效液相色谱分析中的样品制备.它具有疏水特性,可滤除空气和气体中的水份.聚偏氟乙烯膜被层压于支撑网上,有很强的强度和可操作性,可以耐130度高温.3.滤膜具体种类。
微滤膜22页PPT23页PPT
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2
• 微滤膜种类
• 按膜形式来分：平板膜、中空纤维式、熔喷式（PP棉）、 线绕式、折叠微滤膜
• 按膜材料来分：有机膜（PP、PVC、PVDF、PES等）、无机 膜（陶瓷膜、氧化铝膜）
平板膜
中空纤维膜
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3
熔喷PP棉
无机陶瓷膜
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4
微滤膜制备工艺
PP棉滤芯制备方法：PP棉是目前家用净水行业应用广泛的 微滤技术，工业上制备采用熔喷法，通过高温熔融聚丙烯 与降温材料，喷出丝状PP，卷制而成，一般精度范围在1100微米范围
微滤技术
PP 棉 滤 芯
双进水 电磁阀
前置活 性炭滤
芯
反渗透 滤芯
后置活 性炭滤
芯
压力罐
增压泵
鹅颈龙头
自来水进口
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单向快接
废水比 电磁阀
废水出口
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微滤膜+活性炭技术：主要用于水质情况较好的地区，如 未受污染的山区地下水。此技术在欧洲和美国已经得到广 泛应用，如3M、GE、Brita等知名企业都有许多此类产品， 采用平板微滤膜环绕在碳棒上，制作成单级复合滤芯。
微滤膜+碳棒
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THANKS 净水设备 •研发中心
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谢谢
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我司微滤技术应用现状
我司作为国内家用净水行业的龙头企业，对于各种水处理 方法都积累了丰富的经验，目前我司微滤技术应用主要是 采用熔喷PP棉滤芯，与活性炭、反渗透、超滤搭配使用， 构建不同的水处理系统来应对各种不同进水水质情况。
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目前单纯的PP棉使用已经不能满足我司产品要求，因此需 要开发新一代的微滤技术来代替现有PP棉系统，目前公司 正在对新的微滤技术应用进行研究：折叠微滤膜、平板微 滤膜+过滤
微孔滤膜的种类和用途
在进行制剂样品溶出实验和含量有关等分析方法开发的时候，由于有辅料的影响，需要进行过滤，取续滤液作为供试品溶液。
在过滤过程中，需要用到滤膜。
滤膜的材质和种类有时会对样品造成比较大的影响，需要筛选不同的滤膜。
膜分离过程是利用薄膜分离混合物的一种方法。
薄膜作为两相之间的选择通过性相，可使两相的某一种或多种组分透过膜，截留其他组分，从而实现不同组分之间的分离，达到分离、浓缩和纯化的目的，它主要利用流体压力差为推动力的筛分分离过程。
微孔过滤、反渗透、纳滤、超滤均属于压力驱动型膜分离技术。
微孔分离过程是在流体压力差的作用下，利用膜对被分离组分的尺寸选择性，将膜孔能截留的微粒及大分子溶质截留，而使模孔不能截留的粒子或小分子溶质透过膜。
微孔滤膜操作有死端过滤（垂直流过滤）和错流过滤（切线流过滤）。
死端过滤主要用于固体含量较小的流体和一般处理规模，膜大多数被制成一次性的。
分析常用的过滤流动相和一次性注射式的过滤膜就是死端过滤。
见下图。
微孔滤膜的过滤机理主要为截留作用。
截留作用可以分为以下几种：机械截留、吸附截留、架桥截留、在膜内部的网络中截留。
如下图：1、机械截留：即筛分作用。
指膜具有截留比其孔径大或其孔径相当的微粒等杂质的作用。
2、物理作用或吸附截留作用：除了考虑筛分作用，还要考虑其他因素的影响，其中包括吸附和电性能的影响。
3、架桥作用：在孔的入口处，微粒因为架桥作用也同样可被截留。
4、网络型膜的网络截留作用。
这种截留是将微粒截留在膜的内部，而不是膜的表面。
从上可见，筛分作用很重要，微粒等杂质与孔壁之间的相互作用有时较孔径大小显得更为重要。
微孔过滤主要应用于分离大分子、胶体粒子、蛋白质以及其他微粒，他们的分离机理是根据分子或微粒的物理化学性能、所使用的膜的物理化学性能和他们之间的相互作用（如大小、形状、电性能）不同而实现分离。
微孔过滤的过程一般有三个阶段：1、初始阶段：比膜孔径大的粒子被截留在膜的表面，比膜小的粒子进入模孔，其中一些粒子由于各种力的作用被吸附在膜孔内，减少了膜孔的有效直径；2、过滤中期：微粒在膜表面开始形成滤饼层，膜孔内部吸附逐渐趋向于饱和；3、后期阶段：随着更多微粒在膜表面被截留，膜孔内部吸附也趋于饱和，微粒开始堵塞膜孔，最终使膜通量趋于稳定继而不断的下降。
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TMF膜系统运行– 错流过滤
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产水
TMF系统运行– 反洗
• 反洗 • 通常采用PLC控制 • 一般间隔为5－30分钟 • 用于反向冲洗掉进入膜孔中的细小 颗粒 • 产水被压力空气压入系统中反向冲 洗膜 • 压力空气不接触膜
重金属废水反渗透中空纤维超滤重力沉淀池沉淀剂重金属废水沉淀剂tmf反渗透絮凝剂助凝剂凝先进的膜化学反应器mcr综合成本大大下降传统与传统固液分离方法的比较tmf膜过滤处理效果不稳定随入水水质波动而变化需要进一步后处理过滤器才能达到处理回用效果开始过滤阶段需要调整时间才能达到稳定效果膜过滤可以绝对去除尺寸大于膜孔径的固体物出水水质稳定01微米过滤精度不需要进一步后处理过滤器停机管式微滤膜tmf膜组件膜过滤孔径0050105um三种型号高通量一般运行通量可以达到300500lmh可处理高固体含量的废水固体物含量可以达到5重量比优异的耐化学性能ph114可反洗独一无二的镶嵌式锚型结构膜允许反洗膜系统集成简单降低总体投资成本tmf膜系统的构成浓缩水池给水循环泵清洗箱浓缩回水管产水管tmf污泥泵tmf膜系统浓缩水箱反洗柱给水泵清洗箱碳钢喷塑滑架膜组件pvc管道清洗泵膜连接固体颗粒随着错流状态下在固液混合物中不断浓缩不在膜表面堆积tmf膜是如何工作的
• 反洗柱现场照片
TMF膜系统运行－化学清洗
典型化学清洗药剂 • 酸: 5-10% H2SO4 或5-10% HCl 溶液
(去除金属及硬度离子对膜的污染)
微孔滤膜选择指南
1.用途本产品主要用于色谱分析中流动相及样品的过滤，对保护色谱柱及输液泵管系统和进样阀等不被污染具有良好的作用。
广泛应用于重量分析、微量分析、胶体分离及无菌试验中。
使用过程中，根据所过滤样品选择合适的滤膜。
2.滤膜材质性能特点A. PTFE（聚四氟乙烯）性能：适合水系及各种有机溶剂，耐所有溶剂，低溶解性。
具有透气不透水、气通量大、高微粒截留率、耐温性好，抗强酸、碱、有机溶剂和氧化剂，耐老化及不粘、不燃性和无毒、生物相容性等特点。
其相关产品广泛应用于化工、医药、环保、电子、食品、能源等领域。
B. 水系PES(聚醚砜)性能：本品为德国MEMBRANA公司进口膜，具有较高的化学和热稳定性，流速快、耐酸碱能力强（pH范围1-14）;具有高机械强度。
C. 水系MCE（混合纤维素酯）性能：适合水溶液，较低的蛋白吸附。
流速高，热稳定性强，不适用于有机溶剂，特别适用于水基溶液。
D. 有机系尼龙6（国产）性能：具有良好的亲水性，耐酸耐碱，抗氧化剂。
不仅适用于含有酸碱性的水溶液，更适用于含有有机溶剂，如醇类、烃类、脂类、酚类、酮类等有机溶剂。
E. 有机系尼龙66（英国进口）性能：优于国产尼龙6性能，本产品适用于绝大多数有机溶剂和水溶液，可用于强酸，70%乙醇、二氯甲烷等有机溶剂。
耐高温，强度好，化学性能稳定。
F.聚偏氟乙烯 PVDF（英国进口）性能：聚偏氟乙烯膜具有化学稳定性和惰性,适用于化学腐蚀性强的有机溶剂,强酸和强碱溶液,高效液相色谱分析中的样品制备.它具有疏水特性,可滤除空气和气体中的水份.聚偏氟乙烯膜被层压于支撑网上,有很强的强度和可操作性,可以耐130度高温.3.滤膜具体种类。
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2019/7/8
三、滤膜选择
过滤样品,一般用针式过滤器
一般的针式过滤器,膜直径为13mm,可以过滤0.52ml的样品,如果样品量更大,可以选择直径为25mm 的。 膜的孔径有0.2μm(有时也标注0.22μm)、 0.45μm(有时标注为0.5μm)和1.0μm
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二、滤膜分类
实验室常用滤膜为微孔滤膜 1、组成：利用高分子材料，致孔添加剂经特殊处理后涂抹
在支撑层上，主要由精制硝化棉，加入适量醋酸纤维素、丙 酮、正丁醇、乙醇等制成。 2、按材质不同有以下几种 聚四氟乙烯滤膜（PTFE） 尼龙滤膜（Nylon） 再生纤维素滤膜（RC） 聚醚砜滤膜（PES）
3、将针式过滤器连接到注射器上，轻轻拧紧保证良好 密封
4、将注射器内的样品过滤后注入样品瓶中。然后按 以下步骤最大程度提高样品回收率 A、取下过滤器 B、将空气吸入注射器（必要时） C、重新连接过滤头 D、按下推杆过滤出所有残余样品
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五、滤膜使用
Caution： 1、谨慎使用体积小于10ml的注射器，因为他们产 生的压力足以使针式过滤器爆裂。 2、滤膜材质不同，对产品的吸附效果也不一样。 如多达一中阿托伐他汀钙对RC滤膜和尼龙滤膜。
弃去1ml 弃去3ml 弃去5ml
峰面积 255.99303 32.84194 92.73300 149.36737
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一、滤膜定义
滤膜是用来实现两相分离的一种介质
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二、滤膜分类
规格/孔径 过滤膜根据微孔孔径的大小
分为微滤膜（MF）、超滤膜 （UF）、纳滤膜（NF）和反 渗透膜（RO）四种形式，微 滤膜一般指过滤孔径在0.11微米之间的过滤膜。实验 室常用滤膜为微孔滤膜。
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四、过滤意义
1.溶剂和样品过滤非常重要，它会对色谱柱、仪 器起到保护作用。 色谱柱：由于填料颗粒很细，色谱柱内腔很小， 溶剂和样品中的细小颗粒会使色谱柱和毛细管堵 塞。
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四、过滤意义
仪器：溶剂和样品中的细小颗粒会增加进样阀的 堵塞和磨损，同时也会增加泵头内的蓝宝石活塞 杆和活塞的磨损。
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三、滤膜选择
聚四氟乙烯滤膜（PTFE）：适用于所有溶剂，酸和盐，并 无任何可溶物。 尼龙滤膜（Nylon）：适用于绝大多数有机溶剂和水溶液， 可用于强酸，70%乙醇、二氯甲烷、不适用于二甲基甲酰 胺。 再生纤维素滤膜（RC）：适用水溶性样品和有机溶剂。 聚醚砜滤膜（PES）：适用水溶性样品的过滤，不适用于 酮类、酯类、油类等极性溶液及高浓度的酸溶液。
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五、滤膜使用
阿托伐他汀钙 VS RC滤膜
Байду номын сангаас
处理方式 离心
弃去1ml 弃去3ml 弃去5ml
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峰面积 255.99303 266.23950 267.01721 263.21881
五、滤膜使用
阿托伐他汀钙 VS NY滤膜
处理方式 离心
弃去1ml 弃去3ml 弃去5ml
20
峰面积 255.99303 32.84194 92.73300 149.36737
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三、滤膜选择
滤膜过滤，分清有机相（脂溶性）和水相（水溶 性）滤膜。 有机相滤膜：过滤有机相，过滤水溶液时流速低 或者不动。 水相滤膜：只能过滤水溶液，过滤有机相溶液时， 滤膜会溶掉，溶有滤膜的溶剂严禁进入HPLC。 混合流动相：如需要混合后过滤，首选有机相滤 膜。
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三、滤膜选择
过滤溶剂或者流动相,一般用溶剂过滤器+膜过滤。
五、滤膜使用
Caution： 选用滤膜时，请使用操作规程中推荐的滤膜，因 为这种滤膜是经过验证的。如无特殊要求，可以 根据溶液的特性（酸、碱、水系or有机）选用相 应滤膜。
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三、滤膜选择
孔径 0.22μm 0.45μm 1.0μm
适用范围
去除样品、流动相中极细颗粒，适用于要求 较高的溶剂和样品的处理，如色谱用离子对 试剂、超纯水、质谱分析溶剂的样品等的过 滤；
能滤除大多数微生物；适用于常规样品、流 动相的过滤，能够满足一般色谱要求
去除大多数不溶性微粒，适用于紫外等对样 品要求相对较低的分析检测，效率较0.45μm 滤膜高，尤其适用于难溶性辅料多、混悬剂 和粘合剂用量大、且使用紫外检测的口服固 体制剂溶出检测
四、过滤意义
2. 消除由于污染对分析结果的影响。 对于紫外检测器，如果样品浓度比较低（一定程 度），颗粒会造成噪声比较大，会干扰正常信号， 造成信噪比降低，影响检测结果。
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五、滤膜使用
1、在吸入样品前，先向注射器中吸取约1ml的空气，这样 可以使液体残留最小化
2、样品吸入注射器中，倒置注射器并将顶端的所有残 留物擦净
微孔滤膜的选用培训
目录
一、滤膜定义 二、滤膜分类 三、滤膜选择 四、过滤意义 五、滤膜使用
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例子
阿托伐他汀钙 VS RC滤膜
处理方式 离心
弃去1ml 弃去3ml 弃去5ml
3
峰面积 255.99303 266.23950 267.01721 263.21881
例子
阿托伐他汀钙 VS NY滤膜
处理方式 离心