O PTFE Fluoropolímero, também conhecido como Politetrafluoretileno, é um plástico com uma grande versatilidade e utilizado em vários segmentos da indústria, entre eles no mercado de filtração, através das membranas filtrantes de PTFE. De maneira geral, as membranas são filmes microporosos com tamanhos de poros específicos a fim de reter partículas e microrganismos que excedem o tamanho dos seus poros e atuam como uma barreira física capturando material particulado na sua superfície.
As membranas de PTFE, por sua característica física uniforme e hidrofóbica, são fortemente aplicadas na filtração microbiológica de ar e gases. Além disso, há uma ampla aplicação nos mercados de alimentos, bebidas e farmacêutico, visando garantir estabilidade microbiológica nos processos de produtos como fermentadores, vents e fabricação de embalagens. 
Segundo Henrique Braiti de Souza, gerente de negócios da divisão de filtração da Parker, devido a estrutura em formação de poros regulares e uniformes, esses produtos garantem forte ampliação em métodos que buscam a redução microbiológica e aplicações que exigem o gás estéril. “São feitas de um polímero de politetrafluoretileno laminado, com uma estrutura em rede tridimensional que forma milhões de poros microscópicos, garantindo assim um excelente meio filtrante” – destaca. 
As membranas são finas, cerca de 190µm de espessura, em formato de disco com 47mm de diâmetro, compostas por PTFE e utilizadas principalmente para a filtração de fase móvel, como em solventes orgânicos ou aquosos. Vale destacar que dependendo do modelo, ainda podem ser utilizadas nas análises por HPLC, UHPLC e LC/MS.  
Possuem ampla compatibilidade química, resistem, inclusive, aos ácidos fortes, operam em altas temperaturas (até 130°C) e conseguem entregar um fluxo superior em relação às membranas hidrofóbicas de outro material, PVDF, por exemplo. Diego Carelli, representante da Filtrilo, explica que podem ser utilizadas em um aparato de filtração a vácuo em vidro ou, para aplicações de maior escala, em manifolds com diferentes capacidades.
“Podem ser adicionados compostos como a fibra de vidro, proporcionando a membrana menor perda de carga e maior fluxo. As membranas PTFE possuem também características de formação estrutural, sendo elas simétricas e assimétricas, proporcionando como vantagem para as assimétricas a maior capacidade de retenção, obtendo consequentemente maior campanha junto a aplicação” – complementa Henrique Braiti de Souza. 
Os filtros, na maioria dos casos, também são feitos de um polímero de politetrafluoretileno laminado em um suporte em polipropileno, para melhor durabilidade e manuseio simples. Estes são quimicamente compatíveis com ácidos fortes e solventes mais agressivos, como álcoois. Podem ser usados para filtrar soluções aquosas quando pré-molhados com metanol e são autoclaváveis até 130°C (260°F).

Como funcionam e variações
Membranas em PTFE funcionam como uma barreira física para partículas maiores que seus poros com filtração por diferença de pressão, onde fragmentos e microrganismos com tamanho superior aos poros ficam retidos na membrana, por peneiramento, entregando ao fim da filtragem uma solução sem sólidos, o qual poderiam ocasionar danos ao sistema.  Graças à compatibilidade química e térmica, é um material compatível com uma ampla gama de substâncias.
De acordo com Diego Carelli, há algumas variações nas membranas de politetrafluoretileno, seguindo dois critérios: Porosidade e Molhabilidade. “O modelo adequado irá variar de acordo com o solvente e tipo de cromatógrafo (equipamento empregado na indústria para separar misturas de compostos) utilizado, mas todos os itens possuem 47mm de diâmetro” – enfatiza.

No quesito Porosidade temos duas possibilidades. A primeira delas, com 0,22µm, é uma versão com a malha mais fechada que proporciona uma filtração mais precisa, porém mais lenta.  Já na 0,45µm, a malha mais aberta possui um fluxo maior, entretanto, algumas micropartículas ainda passarão pela filtragem.
Quando o assunto é Molhabilidade, divididos em Hidrofóbica e Hidrofílica. Hydro significa água e fobia significa medo ou aversão a algo. Dito isso, se um material é hidrofóbico, ele repele a água. O PTFE é naturalmente hidrofóbico devido à sua baixa energia de superfície. Quando a água é aplicada à superfície da membrana, ela se acumula instantaneamente e se repele diretamente.
Existem duas características importantes no material para se levar em conta. A primeira delas é pressão de entrada de água (WEP). Esta está relacionada a quantidade de pressão necessária para que a água penetre pelos poros da membrana. Depois temos o tamanho dos poros. Isso se refere ao tamanho dos poros na superfície da membrana. Um tamanho pequeno levaria a uma alta taxa WEP - tão alta quanto 70 PSI em algumas situações. Nesse caso é recomendado para ácidos e solventes agressivos. 
As membranas em PTFE inerentemente hidrofóbicas não absorverão a umidade do ar ou de gases, tornando-as ideais para aplicações de ventilação, separações de fase e amostragens de aerossóis. 
A Hidrofílica, por sua vez, é onde há um tratamento químico para tornar a membrana hidrofílica. Esse, permite que todas as vantagens inerentes ao PTFE possam ser aproveitadas também com solventes aquosos. 
Majoritariamente, as membranas são utilizadas em laboratórios analíticos (alimentos, farmacêuticos ou meio ambiente), no preparo dos solventes utilizados como fase móvel nas corridas cromatográficas. Quanto mais sensível o equipamento, menor deve ser a porosidade da membrana. 
Nas análises por HPLC, em que as partículas da coluna são maiores ou iguais a 3µm, membranas com 0,45µm de porosidade são recomendadas. Já nas análises por UHPLC, que funcionam com colunas sub 3µm, uma filtração mais efetiva precisa ser realizada, portanto, as com 0,22µm devem ser utilizadas. 

“Outra variável importante é a afinidade por água da membrana, pois isso influenciará diretamente na filtração. Se a solução possui ácidos fortes ou componentes agressivos, a versão hidrofóbica é recomendada. Já se o solvente é aquoso e/ou possui ácidos fracos ou álcool em sua composição, a versão hidrofílica funciona perfeitamente” – afirma Carelli.
Ainda segundo ele, ao escolher a membrana, apesar de existirem muitos modelos, a em PTFE é uma das mais versáteis disponíveis no mercado. Considerando a opções hidrofóbica e hidrofílica, é compatível com a maioria dos solventes e possui a maior resistência química e térmica, fato que a torna um coringa para grande parte das aplicações. 
A escolha deve ser realizada com base na compatibilidade química da membrana com a matriz da amostra, tamanho e quantidade de partículas na amostra, interações potenciais (ligações) entre a membrana e os componentes da amostra, e considerações especiais como, a exigência de pré-filtro ou certificação de ions inorgânicos.
“O preparo de amostras e da fase móvel é parte chave para que o sistema funcione corretamente pelo máximo de tempo possível. Um investimento que gerará uma grande economia de tempo e dinheiro. Filtre a amostra, filtre o solvente. Seu HPLC agradece” – ressalta o representante da Filtrilo. 

Importância na utilização
Carelli explica que os cromatógrafos líquidos funcionam em condições muito específicas: as injeções são de micro volumes, o fluxo de solvente é baixo e, durante a corrida cromatográfica, grandes taxas de pressão são atingidas. Um HPLC pode trabalhar na casa dos 5000psi, já um UHPLC pode chegar a incríveis 15000psi. Os componentes internos são extremamente delicados e precisa-se ter cuidado com o que é injetado no sistema.
“O investimento em membranas filtrantes, quando comparado aos possíveis danos causados por partículas indesejadas no cromatógrafo, é mínimo. Um analista sabe quanto custa uma coluna, uma pré-coluna e até mesmo a hora técnica de um técnico especialista. Portanto, deve-se inseri-los em sua rotina e em seus métodos o quanto antes” – afirma Carelli.
Um solvente não filtrado pode conter partículas grandes demais para o aparelho. Tais partículas, em um primeiro momento, podem causar “apenas” o entupimento da agulha ou loop do injetor, mas se continuarem a percorrer o sistema, os problemas podem aumentar de tamanho e complexidade para resolver.
O entupimento mais comum acontece na pré-coluna e coluna, mas os danos podem ocorrer em todo o sistema, incluindo injetor e detector. Mesmo que a obstrução não ocorra, a lenta acumulação de partículas ao longo do tempo pode afetar a taxa de fluxo e criar interferências que reduzem a reprodutibilidade geral das análises.
Ou seja, a correta filtração dos solventes utilizados na fase móvel e da amostra pode evitar os diversos problemas, como a substituição antecipada da coluna e pré-coluna; gastos não previstos com manutenção; baixa reprodutibilidade das análises; e a perda de tempo investigando a causa do problema ou tendo retrabalho ao realizar a corrida novamente.
“Podemos dizer que as principais vantagens estão diretamente ligadas a redução e eliminação de microrganismo, garantindo assim estabilidade nos processos produtivos (estabilidade microbiológica em fermentadores e respiros de tanques) e maior tempo de prateleira do produto final junto a seus consumidores” – complementa Henrique Braiti de Souza. 

Contato das empresas
Filtrilo: www.filtrilo.com.br
Parker: www.parker.com