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Vials
Um die passenden Vials und damit die richtigen Verschlüsse für eine Anwendung zu finden, gilt es eine Punkte zu berücksichtigen. Einerseits ist die Art des Autosampler entscheidend bzw. die Spritze des Autosamplers. Bei den falschen Verschlüssen kann so schnell zu einem Defekt der Spritze führen. Andererseits ist natürlich auch die Probe ausschlaggebend. So kann es eine Inkompatibilität zwischen Probe und dem Vial oder Septum geben. Auch sollte zwischen einer kurzfristigen und langfristigen Aufbewahrung unterschieden werden. Ein weiterer Punkt ist auch die Lichtempfindlichkeit der Probe. All diese Dinge sollten berücksichtigt werden, um die passenden Vials und Septen zu identifizieren.
Technische Daten
Wie wähle ich das passende Vial aus?
Um das für sie passende Vial zu finden ist es entscheidend alle Ansprüche, die sich aus der Art des Autosamples und den Eigenschaften der Probe ergeben, adäquat abzudecken. Die folgenden Punkte sind bei der Auswahl eines Vials zu beachten:
- Verschlüsse und Kappen
- Gefäßmaterial
- Einsätze
- Septen
- Besondere Anforderungen und Spezialanwendungen
Zu jeden Punkt gibt es verschiedene Optionen, die zur Verfügung stehen und jeweils eigene Vor- und Nachteile bieten. Diese werden im Folgenden näher ausgeführt.
1. Verschlüsse und Kappen
Im ersten Schritt ist zunächst eine Verschlussart auszuwählen. Entscheidend sind hierbei die Anforderungen an Dichtigkeit und Druckstabilität. Bei flüchtigen Proben mit hohem Dampfdruck oder Anwendungen aus dem Bereich der Headspace-GC sind diese besonders hoch und es wird ein robuster Verschluss benötigt. Vials können nach Verschlussart in drei Kategorien sortiert werden: Screw top, crimp top und snap ring/cap. Werden Kappen und Vials getrennt und nicht als Kit gekauft, ist unbedingt darauf zu achten, dass beide die selbe Verschlussart und -größe besitzen und miteinander kompatibel sind.
Screw top
Der Schraubverschluss (engl. “screw top”) basiert auf einem kurzen Gewinde und kann mit der Hand verschlossen und geöffnet werden. Durch das Gewinde besitzen diese Vials eine hohe Dichtigkeit, was sie zu einer geeigneten Wahl für flüchtige Verbindungen oder längere Lagerzeiten macht. Schraubverschlüsse sind weiter verbreitet, mit vielen Systemen kompatibel und können auch für Headspace-Anwendungen genutzt werden.
Schraubkappen werden typischerweise aus Polypropylen gefertigt und sind als geschlossene Kappe oder mit Öffnung zur Verwendung eines Septums erhältlich.
Crimp top
Bei einem “crimp top”-Verschluss wird der Deckel mit einer speziellen Zange am Gefäßrand festgepresst, was zu einer hohen Dichtigkeit und Robustheit führt. Daher sind diese Verschlüsse auch äußerst druckbeständig und sicher, was sie zum Standard unter Headspace-vials macht. Auch flüchtige Verbindungen lassen sich hiermit gut handhaben. Ein Nachteil ist, dass die Vials schwierig zu öffnen und nicht wiederverschließbar sind.
Kappen für die Verschlussart werden typischerweise aus Metall (Aluminium oder magnetischer Stahl) gefertigt und sind für die Nutzung mit Septum gedacht.
Snap ring / snap cap
“Snap ring” und “snap cap” bezeichnet zwei Arten von Schnappverschlüssen, die sehr leicht mit der Hand geöffnet und geschlossen werden können. Deckel und Vial können beliebig oft wiederverschlossen werden und die Handhabung ist einfach. Allerdings hat diese Verschlussart eine vergleichsweise schlechte Dichtigkeit und ist nicht für flüchtige Verbindungen oder Headspace-Vials geeignet.
Schnappverschlusskappen bestehen in der Regel aus Polyethylen und sind als geschlossene Kappen oder mit Öffnung für Septen erhältlich.
Hier finden sie zu allen Verschlussarten die passenden Kappen.
2. Gefäßmaterial
- Glas: Glasvials bestehen typischerweise aus Borosilikatglas, dass die pharmazeutischen Standards für Typ-I-Glas erfüllt. Glas zeichnet sich durch gute mechanische Eigenschaften für den Laborgebrauch, sowie einer hohen chemischen Beständigkeit aus. Glasvials eignen sich für eine Vielzahl an Einsatzgebieten und sind eine gute Wahl für die meisten Routineanwendungen.
- Silanisiertes Glas: Unter silanisiertem Glas versteht man chemisch behandeltes Glas, bei dem oberflächliche Silanole deaktiviert wurden. Dadurch wird eine hydrophobe Oberfläche erzeugt und die Adsorption von polaren Analyten an der Gefäßwand verhindert. Außerdem werden auch Wechselwirkungen von wässrigen Lösungen mit der Oberfläche unterdrückt, die sonst zu einer Veränderung des pH-Werts der Lösung führen könnten. Mögliche Anwendungen für silanisiertes Glas umfassen unter Anderem: Proteine, Phenole, Aminosäuren, pH-empfindliche Analyten und wässrige Proben.
- Kunststoff: Kunststoffvials werden typischerweise aus Polypropylen (PP) gefertigt und können verwendet werden, wenn Glas nicht mit der Probe oder Anwendung kompatibel ist. Ähnlich wie silanisiertes Glas haben auch die verwendeten Kunststoffe eine hydrophobe Oberfläche und können damit eine kostengünstige Alternative zu behandeltem Glas sein. Wollen sie Kunststoffvials mit organischen Lösungsmitteln verwendet ist unbedingt vorher die Beständigkeit des Materials zu überprüfen und evtl. doch auf ein Glasvial auszuweichen. Typische Anwendungsgebiete für Kunststoffvials umfassen: Schwermetallanalytik, Wasseranalytik, Proteine, Atomabsorptionsspektrometrie (AAS), Kapillarelektrophorese (CE), Ionenchromatographie (IC)
- Getönte Materialien: Bei lichtempfindlichen Proben kann es sinnvoll sein auf ein getöntes Vial zurückzugreifen, um dadurch die Handhabung zu erleichtern. Glas- und PP-Vials finden sie bei uns auch in einer getönten Ausführung.
3. Einsätze
Zu einem Vial können sie auch einen passenden Einsatz (engl. insert) erwerben. Diese werden einzeln oder auch direkt im Verbund mit einem kompatiblem Vial verkauft. Die Verwendung von Einsätzen ist grundsätzlich optional, kann aber bei einigen Anwendungen große Vorteile bieten. Mögliche Gründe, um einen Einsatz zu verwenden sind:
- Ihr Pobenvolumen ist sehr klein (100 - 500 µl)
- Sie wollen die Vorteile eines konischen Bodens in einem Vial mit flachem Boden nutzen
- Sie wollen die Vorteile von verschiedenen Materialien kombinieren
Sollten sie sich für die Verwendung von Einsätzen entschieden haben, ist auch hier unbedingt die Kompatibilität zu überprüfen. Der Einsatz muss exakt in das Vial passen, um ein Austreten der Probe zu verhindern und die Dichtigkeit zu gewährleisten. Ein Einsatz kann außerdem auch zu kurz für die Einstichtiefe ihres Autosamplers sein.
Für weitere Informationen besuchen sie auch unsere Shopseite für Einsätze.
4. Septen
Gerade bei chromatographischen Anwendungen ist die Auswahl eines geeigneten Septums von großer Bedeutung. Es dient als Dichtung zwischen Vial und Kappe und lässt trotz verschlossenem Gefäß eine Probenentnahme zu. Dazu wird das Septum mit einer Nadelspitze durchstochen und die Probenlösung beispielsweise in eine Spritze aufgezogen. Nach dem Entfernen der Nadel ist das Vial weiterhin dicht verschlossen. Für weitere Entnahmen aus dem selben Vial können Septen auch mehrfach durchstochen werden. Zu häufig sollte dies jedoch nicht geschehen, da sonst die gewünschte Dichtigkeit nicht mehr gegeben ist.
Entscheidend bei der Auswahl eines Septums sind dass die mechanischen und chemischen Eigenschaften mit ihrer Anwendung kompatibel sind. Ein Septum darf nicht zu hart oder dick für die Nadel ihres Autosamplers sein und das Septenmaterial muss chemisch beständig gegenüber ihrer Probe sein.
Septen gibt es im Verbund mit Vialkappen oder auch einzeln zu erwerben. Benötigen sie für ihre Anwendung kein Septum können sie auch auf geschlossene Kappen (eng. closed cap) zurückgreifen, die kein Septum verwenden.
Hier finden sie mehr zu Septen. Besuchen sie auch unsere anderen Seiten zu Spritzen und Spritzenzubehör.
5. Besondere Anforderungen und Spezialanwendungen
Für die meisten Anwendungen, insbesondere auch Routineanwendungen aus der HPLC und GC, sind sie mit einem Standardvial gut ausgestattet. Allerdings gibt es auch Ausnahmen, weshalb die gängigsten Sonderfälle und die dafür benötigte Spezialausstattung hier einmal zusammengefasst sind.
Headspace-Anwendungen
Die Headspace-GC ist eine besondere Form der Gaschromatographie, bei der die aus einer Lösung austretenden Dämpfe untersucht werden. Hierbei wird im Vial über der Probenlösung noch etwas Platz (engl. Headspace) gelassen und die Probe für einen besseren Austritt der Dämpfe erwärmt.
Für diese Methode gibt es spezielle Headspace-Vials, um allen besonderen Anforderungen gerecht zu werden:
- Die Vials sind größer, um genug Platz über der Probe zu haben
- Um den teils hohen Dampfdrücken standzuhalten sind die Wände dicker und das Material hochwertig
- Für optimale Dichtigkeit werden oft spezielle crimp und screw tops mit besonderen Kappen verwendet
- Optional können Kappen mit Druckausgleich (engl. pressure relief / pressure release) verwendet werden, um einen zu hohen Überdruck im Vial zu verhindern
Hochtemperaturanwendungen
Vials können auch für Anwendungen bei hohen Temperaturen verwendet werden, sofern eine entsprechende Stabilität vorliegt. Typischerweise sind Bauteile aus Kunststoff der limitierende Faktor bei der Temperaturstabilität. Kunststoff lässt sich aber insbesondere bei der Verwendung von Septen nicht vermeiden. Ein Septum aus Gummi oder Kautschuk kann in der Regel bis maximal 110 - 120 °C verwendet werden, für Anwendungen bis 200 °C sollte auf ein silikonbasierts Septum zurückgegriffen werden.
PFAS-Analyse
In der PFAS-Analytik ist der Blindwert oft eine große Herausforderung da viele Geräte und Bauteile unerwünschte Verunreinigungen bewirken können. Auch Vials sind hier keine Ausnahme. Auf PTFE, dass oft in Septen verwendet wird muss vollständig verzichtet werden und auch andere Kunststoffteile können evtl. PFAS-Rückstände aus der Produktion enthalten. Es empfiehlt sich die Verwendung von Septen, Kappen und Vials aus hochwertigem Polypropylen bzw. Silikon, dass speziell für diese Anwendung frei von PFAS hergestellt wurde.
Downloads
Broschüren
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DWK Vials, Closures and more Brochure
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Thermo Surestart Vials Brochure
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Agilent General Chromatography Parts and Supplies Catalogue
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Microsolv Guide Autosampler Vials-Caps-Inserts Brochure
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Microsolv RSA-ProX Vials Brochure
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Microsolv AQ Brand Autosampler Vials, Caps and Inserts for PFAS Brochure
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Macherey-Nagel Vials and Caps Brochure
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