實驗室空壓機

岩田無油渦卷式空壓機適合的實驗室應用類型

無油渦卷式空壓機（Oil-Free Scroll Air Compressor）因其低噪音 (全球最低運轉噪音41dB)、低震動 (<45dB)、潔淨無油 (0級無油國際認證)、節能 (日本泛用機械節能PM賞)等特點，非常適合對壓縮空氣品質要求高的科研實驗室。以下是幾種特別適合採用無油渦卷式空壓機的科研實驗室類型：

分析儀器實驗室（Analytical Instrument Labs）

適用設備與應用

✅ 質譜儀（LC-MS、GC-MS、ICP-MS）
✅ 氣相層析儀（GC）、液相層析儀（HPLC）
✅ X射線光電子能譜儀（XPS）、拉曼光譜儀（Raman）
✅ 原子吸收光譜儀（AAS）、紅外光譜儀（FTIR）

需求特點

✅ 高純度空氣 – 這類設備對空氣品質要求極高，任何油霧或水分都可能影響分析數據準確性。
✅ 穩定低震動 – 質譜儀和光學儀器對震動敏感，渦卷式壓縮機運行平穩，不影響測試結果。
✅ 低噪音 – 適合放置於實驗室內，不干擾研究人員工作。

生物與醫學研究實驗室(Biomedical & Life Science Labs)

主要應用： 細胞培養、組織培養、無菌操作、氣體供應（如CO₂培養箱）、生物3D列印、微流體設備等。

適用設備與應用

✅ 細胞培養（CO₂培養箱）
✅ 微生物培養、PCR、DNA測序
✅ 生物3D列印、微流體研究
✅ 實驗動物供氣（IVC系統）

需求特點

✅ 無污染 – 無油設計避免污染細胞培養環境，確保試驗純淨度。
✅ 穩定供氣 – 避免壓力波動影響微流體實驗或培養箱內環境。
✅ 低維護成本 – 無油系統減少過濾器更換頻率，降低實驗室運行成本。

電子與半導體實驗室(Electronics & Semiconductor Labs)

主要設備： 半導體製程設備（光刻、濺鍍、CVD、PVD）、電子顯微鏡（SEM、TEM）、X射線檢測儀（XRD）、雷射光譜分析儀等。

適用設備與應用

✅ 半導體製程（光刻、濺鍍、CVD、PVD）
✅ 電子顯微鏡（SEM、TEM）
✅ X射線檢測儀（XRD）、電漿蝕刻（RIE）

需求特點

✅ 無微粒污染 – 渦卷式壓縮機不會產生油霧或微粒，確保無塵室等級環境。
✅ 高穩定性 – 半導體製程要求穩定的氣體流量與壓力，無波動影響製程。
✅ 低噪音低震動 – 避免影響電子顯微鏡或精密測量設備的結果。

光學與雷射實驗室（Optics & Laser Labs）

主要設備： 光學干涉儀、雷射切割機、光譜儀、光學雷達（LIDAR）、奈米光學實驗設備。

適用設備與應用

✅ 雷射切割、雷射光譜分析
✅ 光學干涉儀、光學雷達（LIDAR）
✅ 精密雷射測距、奈米級光學研究

需求特點

✅ 低震動 – 光學實驗對震動極為敏感，渦卷式壓縮機比活塞式或螺旋式更穩定。
✅ 高純度空氣 – 避免油霧或水氣影響光學透鏡與雷射設備。
✅ 靜音運作 – 適合安裝於精密光學實驗室內，降低環境噪音干擾。

食品與製藥實驗室（Food & Pharmaceutical Labs）

主要應用： 無菌包裝測試、氣相層析檢測、發酵技術、生物製劑開發、藥品檢測等。

適用設備與應用

✅ GMP藥品檢測、生物製藥
✅ 食品檢測（農藥殘留、重金屬分析）
✅ 無菌製程、真空包裝測試

需求特點

✅ 符合GMP/ISO標準 – 無油空壓機符合製藥與食品產業的嚴格標準。
✅ 無污染風險 – 避免壓縮空氣中的油污影響藥品或食品的安全性。
✅ 持續穩定供氣 – 適合無菌環境，確保長時間運行不受污染影響。

環境與能源技術實驗室（Environmental & Energy Labs）

主要應用： 氣體分析、碳捕集與儲存（CCS）、燃料電池研究、再生能源技術、空氣品質監測等。

適用設備與應用

✅ 空氣品質監測、碳捕集與儲存（CCS）
✅ 燃料電池研究（氫能技術）
✅ 再生能源技術（太陽能、風能儲能系統）

需求特點

✅ 無油潔淨空氣 – 保障環境監測與能源測試數據的準確性。
✅ 低維護需求 – 渦卷式空壓機運行穩定，減少維護工作量。
✅ 節能高效 – 相較於螺旋式或活塞式空壓機，能耗更低，適合長期研究專案。

為什麼選擇岩田無油渦卷式空壓機？

無油渦卷式空壓機特別適合精密科學研究、無菌實驗、高純度氣體需求的實驗室。為什麼上述這些實驗室特別適合選用岩田無油渦卷式空壓機系統? 我們分析採用客戶的原因歸納如下 :
✔ 潔淨無油，確保分析數據準確性：避免油霧影響離子化過程或污染樣品。
✔ 氣壓穩定，減少儀器基線漂移：穩定供氣可提高檢測靈敏度。
✔ 低噪音低震動，適合放置在實驗室內。

✔ 高效節能 – 變頻控制可根據需求調整氣量，降低能耗。

✔ 維護簡單 – 無需更換有油式空壓機的潤滑油品, 油過濾器濾芯與油細分離器…，降低維護成本。

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壓縮空氣與氮氣在實驗室樣品製備過程的應用與要求規範

實驗室樣品製備是指在進行化學、生物、物理或其他科學分析前，將樣品處理至適合檢測或實驗的狀態的過程。其目的是確保樣品具有一致性、代表性，並去除可能干擾分析的雜質或基質。主要步驟可能包括：

採集與儲存：從來源取得樣品並妥善保存，避免污染或降解。
均質化：將樣品均勻化（如研磨、攪拌），確保分析結果具代表性。
分離與提取：使用溶劑提取、過濾、離心等方式分離目標成分。
濃縮或稀釋：根據分析需求調整樣品濃度。
化學處理：如添加試劑、改變pH值或衍生化，以提高檢測靈敏度。
清理：去除干擾物，如通過固相萃取或液液萃取。
格式化：將樣品轉換成適合儀器分析的形式（如液體、固體或氣體）。

樣品製備的具體方法取決於樣品類型（如土壤、水、生物組織）、分析目標（如痕量金屬、蛋白質）以及使用的儀器（如質譜、色譜）。良好的樣品製備能提高分析的準確性、重現性和靈敏度，是實驗成功的關鍵步驟。

在實驗室樣品製備中，潔淨乾燥壓縮空氣和氮氣是常用的氣體，廣泛應用於各種分析技術（如FTIR、HPLC、GC、TGA等）的樣品處理流程。它們在樣品乾燥、清潔、惰性環境保護和設備操作等方面發揮重要作用。但因其性質與用途不同，應用場景與要求規範也有所區別。以下是它們的應用與規範概述：

潔淨乾燥壓縮空氣CDA在樣品製備的應用與規範

應用

樣品乾燥與清潔：
1. 壓縮空氣用於吹掃樣品表面，去除灰塵或水分，常用於材料科學或顯微鏡樣品製備。
氣動設備驅動：
1. 實驗室中氣動泵、閥門或機械臂常使用壓縮空氣作為動力源。
氣流輔助：
1. 在某些樣品分離或過濾過程中，壓縮空氣用於提供正壓，加速液體通過濾膜。
分析儀器氣源：
1. 某些原子吸收光譜（AAS）或火焰光度計使用壓縮空氣作為燃燒輔助氣體。

規範要求

潔淨度要求：
1. 壓縮空氣需無油、無水、無塵，特別是在樣品清潔或精密儀器應用中。
1. 通常需配備過濾系統（包括油水分離器、微粒過濾器）以達到ISO 8573-1標準（例如：油霧含油 (氣) 量 Class 1潔淨度）。
壓力與流量：
1. 壓縮空氣壓力一般為0.4-0.8 MPa，具體根據設備需求調節。
1. 流量需穩定，避免脈衝式氣流影響樣品處理精度。
乾燥度：
1. 壓縮空氣需經冷凍乾燥或吸附乾燥處理，露點通常要求低於露點-40°C，以防止水分影響樣品或設備。
安全規範：
1. 壓縮空氣系統需定期檢查壓力容器、管路及安全閥，防止超壓或洩漏。
1. 操作時避免高壓氣流直接對人，防止氣壓傷害。
1. 壓縮機應放置在通風良好、遠離易燃物的區域。
設備維護：
1. 定期更換過濾器，清理壓縮機內部積塵。
1. 檢查空氣壓縮機的各項定期維護保養，確保無油壓縮機的正常運行。

氮氣在樣品製備中的應用與規範

應用

惰性氣氛保護：
1. 氮氣作為惰性氣體，常用於防止樣品氧化或降解。例如，在有機物提取、液相色譜（HPLC）或氣相色譜（GC）樣品製備中，氮氣可吹掃樣品以去除溶劑或保護敏感化合物。
溶劑蒸發與濃縮：
1. 氮吹儀使用氮氣流快速蒸發溶劑，濃縮樣品，廣泛應用於環境、食品、藥物分析。
質譜與色譜載氣：
1. 高純氮氣作為載氣或輔助氣體，用於液質聯用（LC-MS）或氣質聯用（GC-MS）。
樣品乾燥：
1. 氮氣可用於乾燥樣品，特別是對水分敏感的物質，避免空氣中氧氣或水汽的影響。

規範要求

純度要求：
1. 根據應用，氮氣純度要求不同：
  1. 一般惰性保護：≥99.9%；
  1. 色譜或質譜載氣：≥99.999%（超高純氮，需去除氧氣、水分、烴類等雜質）。
1. 應使用氣體純化裝置（如分子篩、活性炭過濾器）確保氣體質量。
壓力控制：
1. 氮氣通常以高壓鋼瓶供應，壓力需通過減壓閥控制在實驗所需範圍（例如0.1-0.5 MPa）。
1. 氮吹儀應用中，氣流速度需精確調節，避免樣品飛濺。
安全規範：
1. 氮氣鋼瓶需固定存放，避免傾倒；儲存環境應通風良好，避免高溫。
1. 氮氣高濃度可能導致窒息，實驗室需配備氧氣濃度監測設備。
1. 操作時避免氮氣直接接觸皮膚，防止低溫凍傷。
設備維護：
1. 定期檢查氣體管路、閥門和接頭，防止洩漏。
1. 使用專用氮氣管路，避免與其他氣體混用。

壓縮空氣CDA與氮氣N₂的比較與選擇

特性/要求	氮氣	壓縮空氣
主要性質	惰性、無氧	含氧、活性
典型應用	保護、濃縮、載氣	清潔、驅動、燃燒
純度要求	高（98.0%-99.999%）	潔淨（無油無水）
成本	較高（需鋼瓶或製氮機）	較低（空壓機產生）
安全風險	窒息、低溫	氣壓傷害、噪音

應用功能比較

氣體	應用功能	適用場景	優勢
氮氣	樣品乾燥、惰性環境、氣態樣品製備、吹掃清潔、噴霧乾燥	敏感樣品（有機物、金屬、生物樣品）、高精度分析（FTIR、GC）、手套箱操作	惰性，保護樣品免受氧化或吸濕，適合高靈敏度應用
壓縮空氣	樣品清潔、有限乾燥、氣動設備操作、氣流輔助製備	非敏感樣品（無機材料、穩定聚合物）、常規清潔、氣動設備	成本低，易獲取，適合常規應用

規範要求比較

氣體	純度	乾燥度	壓力	流量	潔淨度	氣源
氮氣	98.0~99.999%（5N）	露點≦-40°C	2-7 bar	0.5-10 L/min	無油無塵，<0.01 mg/m³	氮氣產生器/高純度氣瓶
壓縮空氣	ISO8573-1 Class 1.2.1 Class 1.4.1	露點≦-40°C	4-7 bar	1-20 L/min	無油無塵，<0.01 mg/m³	無油壓縮機/乾燥空氣瓶

選擇原則：

需要惰性環境或高純氣體時，優先選擇氮氣（如色譜、質譜、敏感樣品處理）。
需要清潔、乾燥氣流或動力源時，使用壓縮空氣（如樣品清潔、氣動設備）。
根據實驗室預算與設備條件，選擇現場製氣（氮氣發生器/空壓機）或外購氣瓶。

結論與建議

氮氣在實驗室樣品製備中用於乾燥、惰性環境保護、氣態樣品製備、吹掃清潔和噴霧乾燥，適用於敏感樣品和高精度分析，要求高純度（98%~99.999%）、低露點（≦-40°C）和潔淨無塵（<0.01 µm）。
壓縮空氣用於樣品清潔、有限乾燥、氣動設備操作和氣流輔助製備，適用於非敏感樣品和常規應用，要求無油（≦0.01 mg/m³）、乾燥（露點≦-40°C）和潔淨無塵（<0.01 µm）。
氮氣因其惰性更適合保護敏感樣品，壓縮空氣則因成本低而適用於簡單操作。選擇氣體時需根據樣品性質、分析要求和設備規格參考實驗室標準。

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氮氣與壓縮空氣在實驗室TGA應用

熱重分析儀（Thermogravimetric Analyzer, TGA）是一種通過測量樣品在受控溫度程序下（通常是升溫、降溫或恆溫）隨著溫度或時間變化的質量損失或增益來分析材料熱穩定性和成分的儀器。主要功能包括：

質量變化測量：檢測樣品因分解、氧化、脫水、揮發等過程引起的質量變化。
熱穩定性分析：確定材料在高溫下的穩定性及分解溫度。
成分分析：通過質量損失特徵鑑定樣品中的有機物、無機物、溶劑、添加劑等成分比例。
反應動力學研究：分析材料在熱處理過程中的反應速率和機理。
吸附與解吸研究：研究材料對氣體或液體的吸附/解吸行為。

主要用於研究材料的熱穩定性、成分和反應特性，廣泛應用於材料科學、化學、製藥、能源、環境和食品等領域，為產品研發、質量控制和學術研究提供重要數據支持。

TGA應用操作過程會使用到一些氣體與需要潔淨乾燥的壓縮空氣，氣體之中的用氣量又以高純度的氮氣 (N₂) 使用流量較多，當然潔淨乾燥壓縮空氣 (CDA, Clean Dry Air)的用量更大一些，因此我們在這邊不討論適合使用鋼瓶Cylinders的其他氣體，例如：氬氣 (Ar)、氧氣 (O₂)、氦氣 (H₂) 、CO及CO₂…。

高純度氮氣在熱重分析儀TGA的主要功能應用

氮氣 (N₂) 在熱重分析儀（TGA，Thermogravimetric Analyzer）中的應用主要與提供惰性氣氛和控制實驗環境有關。其功能與應用主要如下說明：

提供惰性無氧或低氧的環境

功能：氮氣是一種惰性氣體，用於在熱重分析過程中為樣品提供無氧或低氧的環境。這可以防止樣品在高溫下與氧氣發生氧化反應，從而確保測量結果反映樣品的真實熱分解行為。
應用：
- 在分析有機材料、聚合物或金屬時，氮氣可避免氧化導致質量損失或生成氧化物，確保數據準確性。
- 研究樣品熱分解、揮發性成分損失或碳化過程時，氮氣能更好地模擬無氧條件。

氮氣產生器能夠控制無氧或低氧環境穩定性

功能：氮氣產生器提供穩定、純淨的氮氣流，確保熱重分析儀內的無氧或低氧濃度保持一致性，避免外界空氣或其他雜質的干擾。
應用：
- 在長時間的熱重分析實驗中，氮氣產生器能持續供應高純度氮氣，維持穩定的氣流和壓力，減少實驗誤差。
- 對於需要精確控制氣氛的實驗（如研究材料在特定條件下的熱穩定性），氮氣產生器是不可或缺的。

保護儀器和延長設備壽命

功能：氮氣作為載氣或吹掃氣體，可以減少熱重分析儀內部高溫區域的腐蝕或積碳，保護儀器關鍵部件。
應用：
- 在高溫實驗中，氮氣可吹掃爐體，防止分解產物沉積在儀器內部。
- 降低氧氣濃度，減少高溫下對加熱元件或傳感器的損害。

氮氣產生器能提高實驗靈活性

功能：氮氣產生器能按需提供氮氣，無需依賴氣瓶，方便實驗室操作並降低成本。
應用：
- 對於需要頻繁切換氣氛（例如從氮氣切換到空氣或其他氣體）的實驗，氮氣產生器提供即時氣源，提升效率。
- 適用於需要不同氮氣流量與純度的實驗條件要求，通過流量調節器調整流量、壓力與純度輸出來滿足特定需求。

熱重分析儀TGA對於氮氣要求規範

純度Purity

要求：氮氣純度通常需要達到 ≥99.999%（5N）的規格，部分高精度實驗可能要求 ≥99.9999%（6N）。
原因：
- 低純度氮氣可能含有氧氣、水分或其他雜質，導致樣品在高溫下氧化或產生副反應，影響熱重曲線的準確性。
- 雜質可能沉積在儀器內部（如天平或爐體），影響長期穩定性。
應用：高純度氮氣適用於研究有機物、聚合物、金屬或其他對氧敏感材料的熱分解行為。

氣體乾燥程度Dew Point

要求：露點溫度應低於 -40°C，理想情況下低於 -60°C（即水分含量極低，<10 ppm）。
原因：
- 水分可能與樣品反應，特別是在高溫下，導致質量變化數據失真。
- 水分可能冷凝在儀器內部，損壞微量天平或傳感器。
解決方案：使用氮氣產生器時，需配備低路點信譽值得信賴的氧化鋁或化學分子篩的吸附式乾燥機 (器)；使用氣瓶時，確保氣源經過乾燥處理。

氣體潔淨程度

要求：無油、無塵，固態顆粒物含量應符合要求顆粒數量並且低於 0.01 µm，另一方面氣體含油(氣)量也應低於0.01mg/m³。
原因：油污或顆粒可能污染樣品或沉積在儀器內部，影響天平靈敏度或爐體清潔度。

壓力與流量

壓力：通常為 2-5 bar（具體取決於儀器型號），需穩定以避免氣流波動。
流量：一般為 20-100 mL/min，根據實驗需求（如吹掃速率或氣氛控制）調節。
原因：穩定的壓力和流量確保氣氛均勻，避免對天平測量產生干擾。

Chromalytic氮氣產生器的選型

英國Chromalytic提供科研實驗室各種氣體產生器超過30年以上的歷史，累積相當專業的經驗，在台灣由未來服務工業(股)公司擔當總代理提供在地服務；Chromalytic提供下列各種規格的氮氣產生器。我們基於對於空壓機系統資深的經驗，因為空壓機是高發熱的轉動機械，運轉過程會產生高壓縮熱而需要妥善排熱設計與各種維護；任何氮氣產生器內置的空壓機系統必須在極狹小的空間安裝一套空壓機系統，只能選擇商用型微型空壓機，應對氮氣流量需要持續供應的實驗場域，要不就是容易降低妥善率，要不就是1~3年就必須更換整套內置空壓機系統，因此我們會強烈建議選用 (U)HP1 或 (U)HP2 無內置空壓站的氮氣產生器系列產品，提高系統的使用彈性。

潔淨乾燥空壓機系統規劃選型

科研實驗室與系統服務商最好依據整個場域各種科學儀器使用壓縮空氣的流量、壓力與壓縮空氣品質妥善規劃空壓機系統；依據我們的經驗，空壓機採用工業級超靜音無油式空壓機是最基本的要件，然後搭配氮氣產生器或者是其他科學儀器的要求空氣品質，以配置潔淨乾燥的機器或裝置，確保輸出的壓縮空氣能夠滿足對應各項規範並且提高妥善率。

岩田一馬力無油渦卷式空壓機

國際0級百分之百無油認證取得。

輸出流量 : 64L/min @ 6.5~8.0 bar。

內置乾燥器壓力露點溫度<15℃；需搭配吸附式乾燥機 (器) 方能達到氮氣產生器使用。

岩田二/三馬力無油渦卷式空壓機

國際0級百分之百無油認證取得。

輸出流量 : 170L/min @ 6.5~8.0 bar / 255L/min @ 6.5~8.0 bar (可提供8.0~10.0 bar機型)。

內置乾燥器壓力露點溫度<15℃；需搭配吸附式乾燥機 (器) 方能達到氮氣產生器使用。

結論與建議

熱重分析儀對氮氣和潔淨乾燥壓縮空氣的要求主要集中在高純度（氮氣≥99.999%，空氣無油無雜質）、低露點（<-40°C）、穩定壓力與流量（2-7 bar，20-200 mL/min）以及高潔淨度（無油無塵）。這些要求確保實驗數據的準確性、儀器的長期穩定性和樣品的真實熱行為反映。使用氮氣產生器或無油壓縮機時，需配備高效過濾和乾燥系統，並定期維護以滿足需求。

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GC-MS對氮氣及壓縮空氣的規格要求

GC-MS（氣相色譜-質譜聯用）對於氮氣源的要求與LC-MS (液態層析質譜分析儀) 有所不同，因為GC-MS的應用場景和氮氣用途不同。在GC-MS中，氮氣通常用作載氣（carrier gas）、吹掃氣（purge gas）或在某些情況下作為碰撞氣（collision gas，特別是在GC-MS/MS系統中）。以下是GC-MS對氮氣源的具體要求：

純度要求

GC-MS對氮氣的純度要求通常較高，因為任何雜質（例如氧氣、水分或烴類）都可能影響色譜分離、質譜檢測的靈敏度或導致基線漂移。

載氣用途：如果氮氣用作載氣（雖然氦氣更常見，但氮氣在某些低成本或特定應用中也會使用），純度通常需要達到**99.999%（5N）**或更高。這是因為載氣直接影響色譜柱的分離效果和檢測器的穩定性。
吹掃氣或碰撞氣：如果氮氣用於吹掃（purge）或碰撞池（collision cell），純度要求可能稍低，但仍建議至少99.99%（4N），以避免雜質干擾離子化或碎片化過程。

氧氣和水分可能與樣品反應，導致偽峰（artifact peaks）或降低檢測器的靈敏度；烴類雜質則可能增加背景噪音，影響低濃度樣品的檢測。這也就是為甚麼氮氣純度需要級高純度的原因。

流量要求

GC-MS對氮氣的流量需求通常比LC-MS低，因為氮氣在GC-MS中的使用量相對較少，且主要取決於其具體用途：

載氣：如果氮氣用作載氣，流量通常在1-5 mL/min範圍內，具體取決於色譜柱的類型（例如毛細管柱或填充柱）和分析條件。
吹掃氣：用於吹掃（例如在EI源中去除殘留氣體），流量可能在20-50 mL/min左右。
碰撞氣：在GC-MS/MS系統中，氮氣作為碰撞氣時，流量需求更低，通常在1-3 mL/min。

總體來說，GC-MS的氮氣總流量需求通常遠低於LC-MS，可能每分鐘只需幾十毫升到幾百毫升，具體取決於儀器型號和設置。

壓力要求

氮氣的壓力需要穩定且符合GC-MS系統的要求：

載氣壓力：如果用作載氣，壓力通常需要控制在0.5-2 bar（約7-30 psi），具體取決於色譜柱的長度和內徑。
吹掃氣或碰撞氣：壓力需求可能稍高，通常在**1-4 bar（約15-60 psi）**範圍內。

穩定性至關重要，因為壓力波動可能導致色譜峰形變差或質譜信號不穩定。建議使用高品質的調壓閥（pressure regulator）來確保壓力穩定。

乾燥度和潔淨度

氮氣必須是乾燥且無油的，以保護GC-MS的色譜柱和質譜系統：

露點（dew point）：建議大氣露點 (A.D.P.) 低於 -50°C，最好達到-70°C，以防止水分進入系統。水分可能導致色譜柱老化（如極性固定相的降解）或質譜離子源的污染。
無油無烴：氮氣中不能含有油分或烴類雜質，這些雜質可能在質譜中產生背景噪音或污染離子源。

建議在氮氣管路中安裝小型吸附式乾燥機或活性碳過濾器（槽) (例如：分子篩或活性炭過濾器）來進一步去除水分和有機雜質。

穩定性和連續性

GC-MS分析通常需要長時間運行（例如：數小時的樣品序列），因此氮氣供應必須穩定且連續：

任何供應中斷（例如：更換氣體鋼瓶）都可能導致分析中斷，影響數據一致性。
這也是為什麼許多實驗室選擇使用現場氮氣發生器（nitrogen generator），因為它們可以提供穩定的氮氣流，避免氣瓶更換的麻煩。

氮氣作為載氣的適用性

雖然氮氣可以用作GC-MS的載氣，但需要注意以下幾點：

效率：氮氣的范德瓦爾斯力較大，與氦氣或氫氣相比，作為載氣時的色譜分離效率較低（根據Van Deemter曲線，氮氣的最佳線性流速較低，導致分離時間更長）。
靈敏度：氮氣可能會降低某些檢測器的靈敏度（例如在EI源中，氮氣可能影響離子化效率）。
替代選擇：氦氣是GC-MS中最常用的載氣，因為它具有更好的分離效率和惰性。但由於氦氣成本較高且供應可能受限，氮氣在某些低成本應用中仍被使用。

氮氣產生器與氣瓶的選擇

與LC-MS類似，GC-MS實驗室可以選擇高壓氮氣瓶或現場氮氣產生器：

氮氣瓶：適合低流量需求的實驗室，但需要定期更換，存在安全風險（例如：高壓氣體洩漏可能導致窒息）。
氮氣產生器：更適合需要穩定供應的實驗室，尤其是多台GC-MS共用氣源時。GC-MS對流量的需求較低，因此可以選擇小型氮氣產生器，例如：Chromalytic的(U)HP1與(U)HP2系列（流量範圍分別為1L/min與2L/min）。

U系列碳氫化合物含量 < 0.05ppm.

壓縮空氣需求

氮氣產生器的原料是潔淨乾燥的壓縮空氣，而具備經濟效益使用氮氣產生器的場域通常需要運轉數小時製氮，加上產生氮氣的純度越高需要的潔淨乾燥壓縮空氣量越大；因此多會採用工業級設計的無油式空壓機，搭配後置乾燥過濾設備與裝置以提供氮氣產生器全天候運轉製氮使用。

筆者在空壓機產業數十年的經驗不建議採用氮氣產生器內置空壓機系統的機型，原因很簡單：內置在氮氣產生器內部的空壓機會是商用型的、空壓機是產生高溫的壓縮熱機械需要良好的通風散熱、空壓機需要維護的頻率較高不容易在極小空間執行良好維護、空壓機故障則整台氮氣產生器失效無法有效備援…。

雖然無內置空壓站的氮氣產生器建置時佔的空間較大，需要引入外部的潔淨乾燥的壓縮空氣源，但是在系統穩定性與備援機制能力上還是具有最佳的優勢的；雖然Chromalytic有(U)HP1A與(UHP2A內置空壓站的機型，我們仍舊以無內置空壓站的氮氣產生器(U)HP1或(U)HP2為唯一推薦。

每一個品牌的氮氣產生器對於輸入材料：壓縮空氣品質的要求不太相同，以Chromalytic (U)HP1 / (U)HP2 氮氣產生器來看，潔淨乾燥壓縮空氣的各種要求規範如下–

壓縮空氣品質：ISO 8573-1 Class 1.4.1 (乾燥程度壓力露點3℃以下且含油量0.01mg/m³以下)。
操作壓力：7.0 ~ 8.0 bar。
輸入流量：(U)HP1需求流量10L/min；(U)HP2需求流量20L/min。

我們會推薦搭配的空壓機會是取得ISO 8573-1 Class 0級認證百分之百無油的日本岩田SLP07EED ( 一馬力風量255L/min ) 內置乾燥機無油渦卷式空壓機，下圖是一馬力的尺寸規格。

結論與建議

GC-MS對氮氣源的要求可以概括為：

純度：99.99%-99.999%（視用途而定，載氣要求更高）。
流量：載氣1-5 mL/min，吹掃氣20-50 mL/min，碰撞氣1-3 mL/min。
壓力：0.5-4 bar，需穩定。
乾燥度：大氣露點低於-50°C，無油無烴。
穩定性：需連續供應，避免中斷。

如果貴機構的GC-MS主要使用氮氣作為載氣，建議選擇高純度氮氣（5N）並確保壓力穩定；如果僅用於吹掃或碰撞氣，4N純度通常已足夠。根據儀器型號（例如：Agilent 7890/5977、Thermo Fisher TRACE 1300等）和實驗室需求，可以選擇合適的氮氣產生器或氣體鋼瓶供應系統。或者隨時聯絡我們進一步交流討論後提案建議！

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LC-MS對氮氣與壓縮空氣的規格要求

LC-MS（液相色譜-質譜聯用）對於氮氣源的要求主要集中在氮氣的純度、流量、壓力以及穩定性上，因為氮氣在LC-MS中扮演了關鍵角色，例如：作為噴霧氣（nebulizing gas）、乾燥氣（drying gas）或幕氣（curtain gas），用來幫助樣品離子化、去除溶劑並保護質譜的真空系統。以下是具體要求：

純度要求

LC-MS通常需要高純度的氮氣，以避免雜質影響分析的準確性和靈敏度。根據業界標準，大多數LC-MS應用建議氮氣純度至少達到95%，但更常見的要求是99% ~ 99.5%。因為氧氣、水分或其他污染物（如：phthalates或BHT）可能會干擾樣品離子化或污染質譜系統，導致數據不準確。雖然有些研究指出，少量氧氣（例如5%）對分析影響不大，但高純度氮氣仍然是首選，以確保結果的可重現性。此外，在LC-MS/MS中，若使用碰撞池（collision cell），可能需要更高純度的氮氣（例如99.9%或更高），以確保樣品離子的進一步碎片化不會受到干擾。

流量要求

LC-MS對氮氣的流量需求因儀器型號和應用而異，但通常需要較高的流量來滿足噴霧和乾燥的需求。一般來說，LC-MS每分鐘可能需要20到131升的氮氣流量。例如，某些儀器（如：Waters Xevo TQ MS）要求氮氣流量在34-75 L/min之間，而更高階的系統可能需要更多。如果是多台LC-MS共用一個氮氣源，流量需求會更高，可能需要選擇能提供更大流量的氮氣發生器，例如某些型號可提供高達200 L/min鐘的流量。

壓力要求

氮氣的壓力需要穩定且符合儀器要求，通常在6.5 bar左右，具體取決於儀器製造商的建議。例如，某些型號分析儀要求出口壓力控制在這個範圍內，並使用雙級調壓器來確保穩定性。壓力過低可能導致噴霧效果不佳，影響離子化效率；壓力過高則可能損壞儀器。

乾燥度和潔淨度

氮氣必須是乾燥且無油的，壓力露點（dew point）通常需要低於-40°C，以防止水分進入質譜系統，影響真空或導致污染。此外，氮氣中不能含有微粒或其他化學污染物，這對於保護LC-MS的敏感組件（如：四極桿或檢測器）至關重要。

穩定性和連續性

LC-MS需要穩定的氮氣供應，因為任何中斷（例如更換氣瓶）都可能導致實驗暫停，影響樣品分析的效率和結果一致性。這也是為什麼許多實驗室選擇使用現場氮氣發生器（nitrogen generator），因為它們可以按需提供連續的氮氣供應，避免了氣瓶更換的麻煩。

氮氣產生器與氣瓶的比較

傳統上，實驗室可能使用高壓氮氣瓶來供應氮氣，但這種方式有安全風險（例如氣瓶洩漏可能導致窒息），而且需要頻繁更換和運輸，增加了成本和不便。相比之下，現場氮氣發生器有以下優勢：

安全性：氮氣發生器只按需生成氮氣，儲存量少，壓力低，減少了洩漏風險。
成本效益：雖然初期投資較高，但氮氣發生器的運行成本低，通常在12個月內即可收回成本（根據使用頻率和型號）。
便利性：無需更換氣瓶，節省空間和人力，特別適合需要大量氮氣的實驗室（例如：每天使用8,000L以上氮氣的LC-MS系統）。

潔淨乾燥壓縮空氣源

雖然無內置空壓站的氮氣產生器建置時佔的空間較大，需要引入外部的潔淨乾燥的壓縮空氣源，但是在系統穩定性與備援機制能力上還是具有最佳的優勢的；雖然Chromalytic有HF-30A與HF-30P內置空壓站的機型，我們仍舊以無內置空壓站的氮氣產生器HF-30N或HF-60N為唯一推薦。

每一個品牌的氮氣產生器對於輸入材料：壓縮空氣品質的要求不太相同，以Chromalytic HF-30N / HF-60N氮氣產生器來看，潔淨乾燥壓縮空氣的各種要求規範如下–

壓縮空氣品質：ISO 8573-1 Class 1.4.1 (乾燥程度壓力露點3℃以下且含油量0.01mg/m³以下)。
操作壓力：7.0 ~ 8.0 bar。
輸入流量：HF-30N需求流量100L/min；HF-60N需求流量200L/min。

我們會推薦搭配的空壓機會是取得ISO 8573-1 Class 0級認證百分之百無油的日本岩田SLP22EFD (三馬力風量255L/min.) 或 SLP37EFD (五馬力風量425L/min) 內置乾燥機無油渦卷式空壓機，下圖是五馬力的尺寸規格 (三馬力為453*682*875mm) ：

結論與建議

LC-MS對氮氣源的要求可以概括為：純度95%-99.5%（視應用而定）、流量20-131升/分鐘（視儀器而定）、壓力約6.5 bar、乾燥且無油、供應穩定且連續。選擇氮氣發生器時，建議根據具體儀器型號（例如：Agilent、Shimadzu、Waters或Thermo Fisher…等）確認流量和純度需求，並考慮實驗室的空間和使用頻率，挑選合適的型號（如：Chromalytic HF-30N或HF-60N）。如果您的LC-MS系統有特殊需求，例如更高的純度或流量，可以進一步與我們聯繫確認定制方案。

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您知道氮氣產生器區分為工業用、實驗室泛用型及LC-MS與GC-MS專用型?

市面上氮氣產生器 (機) 非常多，而且每一個都是氮氣產生器 (機) 業界知名的品牌；對於科研實驗室而言，究竟應該選擇哪一種才能夠達成期望的實驗結果的目的? 我們嘗試來以自己在行業數十年的經驗來分析究竟為甚麼會有各式各樣的氮氣產生器 (機) ?

如果科研實驗室的科學家們深入各家品牌氮氣產生器 (Nitrogen Generators) 去瞭解，就會發現市面上氮氣產生器 (機) 很多，但是卻各自在市場上有不同的區隔應用領域發光發熱；而在科研實驗室領域則有不同的品牌以 “實驗室專用氮氣產生器" 來優化其應用，我們可以用實際的產品解決方案來分析有何差異？

通常科研實驗室對氮氣來源的要求有其一定的規範與需求，包括：

穩定性：包含氮氣純度的穩定性、流量的穩定性以及輸出操作壓力的穩定性。
針對特定科學儀器優化：例如 Chromalytic HF系列的氮氣產生器特別針對LC-MS質譜分析儀的噴霧氣（Nebulizer Gas）和簾幕氣（Curtain Gas）需求優化。
氮氣露點溫度：許多實驗科學儀器必須控制外在干擾因素，包括–露點溫度 (水氣含量)、去除油氣 (汽機車排放或工廠排放…等在空氣中的含油(氣)量) 以及固態顆粒，生醫製藥甚至要求微生物菌落數的高低。
耐久穩定提供高品氮氣純度氣體：例如Chromalytic HF系列採用三級空氣過濾和高品質分離膜技術，專為LC-MS提供穩定的高純度氮氣。
預算經濟因素：包括新機成本、建置成本以及維修保養費用…等有形成本，也應考慮空間與維運…等無形的機會成本。

On-Line氮氣產生器 (Industrial Application)

有許多國際大品牌提供此類氮氣產生器，而且也是廣泛應用於許多應用領域的；主要安裝於管路末端進入需要氮氣的製程或設備之前提供需求的氮氣。

主要應用：廣泛應用於需要氮氣的工業領域，例如：雷射加工、食品包裝、防氧化、防爆等。
特點：

* 透過壓縮空氣提取氮氣，體積小巧，易於安裝和使用。

* 可選擇氮氣濃度在90%至99.5%的範圍內的產品方案 ( 多數產品落在95%以內的氮氣純度 )。

* 安裝設計具有高度的自由度。

* 可以選擇提高設置自由度的「水平設置」(也就是說可以垂直安裝或水平安裝)。

3. 技術原理：利用中空纖維分離膜，從壓縮空氣中分離提取氮氣。

4. 優勢：

* 無需氣瓶，減少了氣瓶管理和更換的麻煩。

* 安裝靈活，可根據需求選擇最佳安裝方案。

* 維護簡便，只需負擔空壓機電費。

* 可簡易監控氮氣流量。

5. 弱勢：

* 氮氣供應的穩定性隨著前端空壓機系統脈衝與末端用氣會產生浮動。

* 氮氣純度也同樣無法確保維持一定的穩定性 (可安裝氧氣濃度計監控以確保安全性)。

* 通常氮氣露點也是無法確保，因此規格表中比較不會呈現露點溫度的數據。

* 氮氣流量與流動中的氮氣均質化並無法確保以優化滿足特定設備方式輸出。

實驗室泛用型氮氣產生器

這是屬於氮氣純度極高的一種氮氣解決方案市場定位，提供超過99.99% (含) 以上氮氣純度、同時提供30L/min. (含) 以上氮氣流量、並且採用On-Site製氮的模式滿足不同規模的現場提供氮氣。也就是說將所有輸出的規範要素都拉到最高層級，然後滿足所有科研實驗室氮氣需求的各種情境，甚至期望對應食品或藥品包裝產線的需求而設計。

應用市場：涵蓋實驗室所有應用與部分食品包裝或惰性化處理…等工業應用。
製氮技術：主要採用 PSA（變壓吸附法） 技術，利用活性碳分子篩（CMS）從壓縮空氣中分離出高純度氮氣（純度可達 99.9% 或更高）。
特點包括：以高純度（最高可達 99.999%）為主要訴求，並在技術上注重低氧殘留和高效分離，適合精密分析或工業應用。
應對規模：對應各種情境且對應應用場域的規模較廣。
相對弱勢：由於設計上想要應對各種情境與使用場合，因此在新機建置成本以及售後維護保養費用較高，但是如果能夠仔細選擇對應合理的機型選擇，則在營運穩定性可以獲得不錯的供氣系統。

實驗室專用型On-Site氮氣產生器

Chromalytic 的氮氣產生器主要採用壓力變換吸附（PSA）技術，(U)HP 系列提供小流量氮是高純度 (最高可達 99.9995%) 氮氣以及膜管式技術，HF 系列提供中型流量中高純度 (95~99.5%) 氮氣源。特別針對實驗室應用（如 LC-MS、GC-MS）設計，強調穩定的高純度輸出和低維護需求。Chromalytic 也提供內建壓縮機的型號（如 HF30A），適合無外部壓縮空氣源的場所， Chromalytic 更專注於實驗室的特定需求。

應用領域：Chromalytic 的產品主要針對實驗室分析應用，例如液相層析質譜法（LC-MS）、氣相層析（GC）、樣品蒸發和熱重分析。它們的氮氣產生器（如 HF30A、HF60N）特別針對科學儀器優化，提供精確的流量和純度控制。 Chromalytic HF系列的氮氣產生器特別針對LC-MS質譜分析儀的噴霧氣（Nebulizer Gas）和簾幕氣（Curtain Gas）需求優化。
採用技術：小流量對應機型採用PSA（變壓吸附法） 技術，利用活性碳分子篩（CMS）從壓縮空氣中分離出高純度氮氣（純度高達 99.9995%）；中小流量則採用Membrane Separation (膜管氣體分離) 技術 (純度95%~99.5%或更高一點的純度)。
便利簡易：Chromalytic 的氮氣產生器強調緊湊設計（如可在工作檯下安裝）和低噪音操作（特別是在內建壓縮機的型號中）。它們提供 “Plug-and-Play" 的安裝體驗，並搭配高品質油-free 壓縮機，減少維護成本和環境影響。
投資回報：Chromalytic 的氮氣產生器相較於氣瓶的長期成本優勢。它們的設備以低運行成本和快速回本為賣點，特別是在 LC-MS 等高耗氣應用中。
在地服務：Chromalytic氣體產生器在台灣由未來服務工業(股)公司提供在地快速的專業服務，該公司係壓縮空氣與壓縮氣體經驗長達30年以上專業。
相對弱勢：Chromalytic的氮氣產生器無法應用在中小流量以上的場域，針對純度超過99.9%以上場域僅能提供1~2L/min.的氮氣流量；95%~99.9%純度的氮氣則可以提供15~64L/min.的流量供應。

選擇 Chromalytic 的理由：

Chromalytic 的服務更聚焦於實驗室用戶的專業需求，如果您需要專為實驗室應用（如 LC-MS 或 GC）設計的氮氣產生器，重視緊湊設計、低噪音和簡單安裝，Chromalytic 是更合適的選擇。
Chromalytic氣體產生器以高實用性和高性價比為主要特點，在歐洲生醫製藥行業與理化分析領域裡的中小型企業或教育機構深獲信賴採用。

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未來服務工業推出GoUseAir Service岩田無油式空壓站長期租用方案

未來服務工業 (股) 公司 GoUseAir Service 新推出科研實驗室內置乾燥機空壓站長期租用服務全新方案，除了提升運轉噪音與震動的能力 (SLP Prime系列運轉噪音41 dB) 且大大節省空間，新方案試營運推廣期間採用下列三種機型空壓站設計提供服務，歡迎預約採用。

分散式配置空壓站

SLP07EED 一馬力 (空氣量64 L/min @ 6.5~8.0 bar) 無油渦卷式空壓站 (60Hz / 單相 / 110V 電源; 運轉噪音45dB ) 配置 30L 不銹鋼工業檢查合格空氣桶。

SLP15EFD 二馬力 (空氣量170 L/min @ 6.5~8.0 bar) 無油渦卷式空壓站空壓站 (60Hz / 三相 / 220V 或 380V電源; 運轉噪音45dB) 配置88L不銹鋼工業檢查合格空氣桶。

SLP22EFD 三馬力 (空氣量255 L/min @ 6.5~8.0 bar) 無油渦卷式空壓站空壓站 (60Hz / 三相 / 220V 或 380V電源; 運轉噪音49dB) 配置88L不銹鋼工業檢查合格空氣桶。

集中中央式配置空壓站

SLP37EFD 五馬力 (空氣量425 L/min @ 6.5~8.0 bar) 無油渦卷式空壓站空壓站 (60Hz / 三相 / 220V 或 380V電源; 運轉噪音49dB) 配置155L不銹鋼工業檢查合格空氣桶。

新方案優勢特色

選用日本原裝 Anest Iwata 岩田工業級無油渦卷式空壓機。
取得TUV ISO 8573-1 Class 0 國際百分之百無油認證。
運轉噪音世界最低由 41 dB 至 49 dB。
配置勞動部第二壓力容器不銹鋼工檢合格空氣桶。
配置 Parker 國際確效認證過濾器 (過濾精度0.01μm / 濾油效果 0.01mg/m³)。

歡迎洽聯繫未來服務工業 (股) 公司實驗室專人黃先生 0937-847981 / Line ID : nexen.machinery 諮詢交流
GoUseAir, Exchange & Cycle

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岩田無油渦卷式空壓機在生物科技領域3D列印的應用

3D列印在生物科技的應用

3D列印（3D printing）在生物科技領域的應用越來越廣泛，主要得益於其精準性、客製化和快速製造的能力。以下是一些主要的應用：
• 生物列印（Bioprinting）
3D列印技術被用於製造組織和器官結構。通過使用含有活細胞的「生物墨水」（bio-ink），可以列印出模擬人體組織的結構，例如皮膚、軟骨，甚至是簡單的血管網絡。這對於組織工程、藥物測試和再生醫學極為重要。例如，科學家已成功列印出小型心臟組織模型，用於研究心臟疾病。
• 醫療植入物與假體
3D列印可用於製造客製化的植入物（如骨骼、牙科植入物）或假肢，根據患者的具體解剖結構進行設計，提升適配性和治療效果。
• 藥物開發與測試
利用3D列印技術，可以製造出具有特定結構的細胞模型，用於模擬人體環境，從而進行藥物篩選和毒性測試。這比傳統的2D細胞培養更接近真實生理條件。
• 醫療器械原型
快速製造醫療設備的原型，例如手術工具或診斷裝置，加速產品開發週期。

氮氣產生器在生物科技中的重要功能

氮氣產生器（Nitrogen Generator）在生物科技中主要用於提供高純度氮氣，發揮以下關鍵作用：
• 惰性氣氛保護
氮氣是一種惰性氣體，可用於防止樣品或化學反應中的氧化。例如，在細胞培養或藥物合成過程中，氮氣能保護敏感物質免受氧氣影響。
• 液氮冷凍保存
氮氣產生器生成的氮氣可進一步液化為液氮，用於低溫保存生物樣本（如細胞、組織、DNA），確保其長期活性。
• 氣相層析與質譜分析
在生物分析中，氮氣常用作載氣或吹掃氣，支持氣相層析（GC）或質譜（MS）等技術，幫助檢測生物分子。
• 設備操作與環境控制
許多生物科技設備（如發酵罐或生物反應器）需要穩定的氮氣供應來維持特定的環境條件，促進微生物生長或蛋白質生產。

範例 : 3D列印在牙科醫療器材應用 (醫療植入物與假體領域)

實績範例 : On-Site 氮氣產生器 (系統)

壓縮空氣氣源的關鍵要求規範

無油渦卷式空壓機在生物列印/生物科技中的應用

舉上述應用在生物科技部分的應用，空壓機系統（Clean Dry Compressed Air System）在生物列印和生物科技中有多種應用：
• 氮氣產生器的氣源
如前所述，空壓機提供壓縮空氣給氮氣產生器，生成高純度氮氣，用於細胞保存或惰性環境。
• 生物列印設備動力
某些生物列印機使用氣動噴頭，依靠壓縮空氣驅動生物墨水噴出，實現精確沉積。
• 實驗室氣動設備
如氣動閥門、機械臂或自動化設備，空壓機提供動力支持，提升操作效率。
• 清潔與乾燥
壓縮空氣可用於吹掃設備表面或乾燥無菌工具，保持潔淨環境。
• 發酵與生物反應器
在細胞培養或蛋白質生產中，空壓機提供氣流，促進氣體交換或混合。

空壓機系統在生物科技中的應用需要滿足高標準，以確保品質和安全性：
• 空氣品質
o 無油：需使用無油空壓機（Oil-Free Compressor），油含量<0.01 mg/m³，避免污染生物樣品。
o 乾燥：露點需低於-40°C，使用乾燥器（如冷凍乾燥機或吸附式乾燥機）去除水分。
o 潔淨：符合ISO 8573-1 Class 0或Class 1標準，顆粒物<0.1 mg/m³，細菌含量需過濾至無菌級。
• 壓力穩定性
壓力範圍通常在6-10 bar，需配備穩壓閥，確保氣流穩定，避免影響設備運行。
• 噪音控制
在實驗室環境中，空壓機噪音應低於52分貝，使用隔音罩或低噪型號。
• 可靠性與連續性
需具備備用系統或儲氣罐，確保24/7連續供氣，避免中斷關鍵實驗。
• 維護便捷性
空壓機需易於清潔和維護，配備過濾器更換提醒功能，減少停機時間。

空壓機系統在氮氣產生器應用(3D列印)

而應用在氮氣產生器通常依賴壓縮空氣作為原料氣體，通過變壓吸附（PSA）或膜分離技術從中提取氮氣。因此，壓縮空氣氣源的品質直接影響氮氣的純度和設備性能。以下是關鍵要求規範：
• 乾燥度（低露點）
壓縮空氣必須經過乾燥處理，露點通常需低於-40°C，以防止水分進入氮氣產生器，影響分離效率或損壞設備。
• 無油性
空氣中不得含有油氣（油含量應低於0.01 mg/m³），因為油氣會污染膜組件或吸附劑，降低氮氣純度並縮短設備壽命。
• 潔淨度
壓縮空氣需經過過濾，去除顆粒物（如灰塵、細菌），達到ISO 8573-1標準的Class 1等級（顆粒物含量<0.1 mg/m³），以確保氮氣品質符合生物科技需求。
• 壓力範圍
壓縮空氣的壓力通常需穩定在6-10 bar（具體視氮氣產生器型號而定），以保證分離過程的效率。
• 穩定性與流量
氣源需提供穩定的流量和壓力，避免波動影響氮氣產量和純度。

結論與建議

生物列印的規範聚焦於生物相容性、無菌性和精度，使用專業設備（如生物列印機）和醫療驗證材料（如膠原蛋白水凝膠）。空壓機系統則作為關鍵輔助設備，支持氮氣生成、列印動力與實驗室操作，其要求包括無油、乾燥、潔淨和穩定。

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為什麼科研實驗室空壓機系統多選用不銹鋼空氣桶？

空壓機採用的空氣桶除了必須符合國家勞動部第二壓力容器的工業檢查證明 (容量大於40L 且操作壓力 > 2kg/cm2G 以上者須依據法規設計製造並通過驗證取得工檢證明) 之外，空壓機系統可以區分為無油式空壓機與有油式空壓機兩大類，通常無油式空氣壓縮機（Oil-Free Air Compressor）是科研實驗室最常使用的空壓機種類，而無油式空壓機系統通常搭配不銹鋼（Stainless Steel）空氣儲氣桶，主要是為了確保壓縮空氣的純淨度、耐用性與安全性。以下是選用不銹鋼空氣桶的幾大關鍵原因：

1. 防止鏽蝕，確保潔淨空氣品質

✅ 不銹鋼材質具有耐腐蝕性，可防止桶內壁生鏽，避免鐵鏽進入壓縮空氣，污染設備與產品。
✅ 科研實驗室、牙體技術所、醫療設備、食品加工、電子產業等對壓縮空氣的潔淨度要求極高，不銹鋼材質可確保無污染的乾淨空氣。

🚫 碳鋼桶 (SS400材質) 的問題：一般碳鋼（Carbon Steel）空氣桶容易因為水氣凝結而生鏽，長期使用可能導致管路堵塞、設備損壞或產品污染。

2. 抗水氣與冷凝水影響，延長使用壽命

✅ 不銹鋼抗氧化、不受水氣影響，適合用於壓縮空氣系統，尤其是無油空壓機的應用環境。
✅ 內壁光滑，不易積累水垢與雜質，減少維護需求並提升整體耐用性。

🚫 碳鋼桶的問題：壓縮空氣內含的水氣會導致桶內壁鏽蝕，甚至影響壓縮空氣乾燥機的效率。

3. 適用於高潔淨產業(生醫製藥、醫療、IC電子…)

✅ 科研實驗室、牙體技術所、牙科診所、手術室、半導體、生醫製藥、食品等行業，對壓縮空氣的純淨度要求極高，不銹鋼材質能確保符合ISO 8573-1 Class 0 無油潔淨標準。
✅ 不銹鋼不會釋放有害物質，確保空氣品質達到醫療級別要求。

🚫 碳鋼桶的問題：即使表面做防鏽處理，內壁仍可能因磨損或時間久了而出現鏽蝕，影響壓縮空氣的潔淨度。

4. 減少維護成本，提升安全性

✅ 不銹鋼材質不需要頻繁的內部防鏽處理，相比碳鋼桶降低維護成本。
✅ 壓力容器安全性更高，不易因鏽蝕造成結構強度下降，減少爆裂或洩漏風險。

🚫 碳鋼桶的問題：需要定期防鏽處理，長期使用可能會產生鏽水，影響系統穩定性。

下圖實際照片是自客戶端取下同樣是黑鐵材質 (與空氣桶同樣不是不銹鋼材質) 的空壓機系統管路另件，內壁生鏽腐蝕嚴重讓厚度變薄的情況。

5. 內建乾燥與過濾系統的最佳搭配

✅ 不銹鋼桶與冷凍式乾燥機、吸附式乾燥機、高效過濾器搭配使用時，效果更佳，能夠確保壓縮空氣的高純度。

🚫 碳鋼桶的問題：容易殘留水氣與鐵鏽，影響乾燥機與過濾器的效率，導致過濾耗材更換頻繁、維護成本上升。

結論與建議

不銹鋼空氣桶是採用無油式空壓機的科研實驗室最佳選擇
🔹 高潔淨度：確保壓縮空氣無污染，適用於牙體技術所、醫療、食品、電子等高要求場域。
🔹 耐腐蝕：不受水氣影響，不會產生鏽蝕或雜質沉積。
🔹 長壽命 & 低維護：減少內部防鏽處理與保養需求，降低維護成本。
🔹 提升安全性：不易因鏽蝕導致結構強度下降，確保壓力容器安全性。

因此，無油式空壓機通常選用不銹鋼空氣桶，以確保潔淨、高效、耐用與安全。同時我們也有幾點建議：

✅ 選用符合勞動部第二壓力容器設計製造並取得工檢證明與工檢銘牌 (詳下面照片) 的不銹鋼空氣桶。

✅ 不銹鋼空氣桶的材質常見的又可以區分為 SUS304 與 SUS316 兩種，通常較高品質要求的場域會要求SUS316材質的不銹鋼空氣桶。

✅ 不銹鋼空氣桶的表面處理也分為酸洗或拋光，拋光的要求程度也有不同的要求規範；同時也有一些場域會要求桶內腔做表面處理就好還是整個內腔與外面也需要做表面處理。

✅ 最後，關於不銹鋼空氣桶檢查與驗收也有一些不同額外的規範要求；例如：水壓測試廠驗驗證、表面處理廠驗、焊接處內視鏡檢查或浸油處理… 等，這些也必須在規劃時做好要求確認，以確保要求的品質以及避免雙方產生糾紛。

生技醫學展 RentAir Program (達文西遠端手術系統醫療機器手臂應用)

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日本岩田無油式空壓機適用的實驗室應用(3)_開放式無油往復式

日本岩田無油式空壓機最初的開發是為了對應其噴塗系統所要求的高品質壓縮空氣，因為找不到合適解決方案而自行在將近百年前所發展出來的，無油式空壓機包含三個系列：

開放式帶桶型無油往復式空壓機 (兩級壓縮以及雙段強制冷卻)。
靜音型無油往復式空壓機 (兩級壓縮以及雙段強制冷卻；內置空氣桶，又可區分為標準型與內置乾燥機型)。
超靜音無油渦卷式空壓機 (區分為標準型與內置乾燥機型)。

日本岩田開放帶桶型無油往復式空壓機TFP系列

岩田無油往復式空壓機不論是靜音型或者是開放式帶桶型，具有下列幾項獨特的優勢特點：

專利高分子密合材料樹脂活塞：當活塞與汽缸往復作動磨損產生間隙的時候，會自動膨脹補償間隙，確保新機或者是非新機都能夠持續節能。
機體採用兩級壓縮設計：多數往復活塞式空壓機均採用單段壓縮，日本岩田無油往復式空壓機雙級壓縮能夠降低壓縮比設計讓機器運轉效能高出單級壓縮15%以上，且可以提高可靠度以及使用壽命 (三馬力 (含) 以上機型)。
機體採用雙段強制冷卻設計：多數往復活塞式空壓機均採用單段壓縮，日本岩田無油往復式空壓機採用第二段他力強制冷卻設計，空壓機馬達停止運轉後仍會強制風扇運轉10秒有效降低機體溫度，延長機體壽命與增加能效 (三馬力 (含) 以上機型)。

TFP/TWP系列空壓機適用的實驗室種類與應用

日本岩田開放式無油往復式空壓機（Oil-Free Open Type Reciprocating Air Compressor）具備無油潔淨空氣、高壓輸出、大流量供氣、結構耐用、維護簡單等特點，特別適合對空氣品質要求高、但需穩定高壓供氣的科研實驗室，以及需要長時間運行的應用場景。

1. 物理與材料研究實驗室(Physics & Materials Science Labs)

🔹 適用設備與應用：
✅ X射線繞射儀（XRD）
✅ 掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）
✅ 超導與低溫物理實驗
✅ 奈米材料與粉體研究
🔹 岩田空壓機優勢：
✔ 無油潔淨空氣，確保電子顯微鏡等高精密儀器不受污染。
✔ 高壓穩定輸出，適合驅動XRD、SEM等設備，確保測試數據的準確性。
✔ 耐用性強，適合長時間連續運行的實驗環境。

2. 半導體與微電子實驗室(Semiconductor & Microelectronics Labs)

🔹 適用設備與應用：
✅ 光刻（Lithography）
✅ 薄膜沉積（PVD、CVD、ALD）
✅ 離子蝕刻與電漿清洗
✅ 無塵室空氣控制
🔹 岩田空壓機優勢：
✔ 提供穩定、無油的潔淨壓縮空氣，確保半導體製程的高精度需求。
✔ 高壓供氣，適合光刻與蝕刻設備，確保氣流均勻，提高製程穩定性。
✔ 大流量輸出，滿足無塵室多台設備同時運作的需求。

3. 生物製藥與食品研發實驗室(Pharmaceutical & Food Research Labs)

🔹 適用設備與應用：
✅ GMP製藥檢測與生產
✅ 無菌環境氣體供應（Class 100~1000 無塵室）
✅ 食品包裝與滅菌處理
🔹 岩田空壓機優勢：
✔ 符合GMP與FDA標準，確保製藥與食品研究符合潔淨要求。
✔ 無油氣體供應，避免污染藥品、食品樣品。
✔ 適合長時間運行的無菌環境需求，降低生產風險。

4. 環境與能源技術實驗室(Environmental & Energy Research Labs)

🔹 適用設備與應用：
✅ 燃料電池技術（氫能研究）
✅ 碳捕集與儲存（CCS）
✅ 空氣污染監測（VOC、PM2.5分析）
🔹 岩田空壓機優勢：
✔ 穩定高壓輸出，適合燃料電池與碳捕集技術研究。
✔ 無油潔淨空氣，確保環境監測儀器數據準確。
✔ 適合全天候運行，確保能源技術實驗的穩定性。

5. 工程與機械研究實驗室(Mechanical & Engineering Labs)

🔹 適用設備與應用：
✅ 氣動工具與機械測試
✅ 3D列印（金屬粉末燒結、SLS、SLM）
✅ 機械疲勞測試與壓力試驗
🔹 岩田空壓機優勢：
✔ 高壓供應，適合驅動氣動工具、機械測試設備。
✔ 大流量輸出，滿足3D列印等高能耗設備需求。
✔ 開放式設計，散熱效果良好，適合長時間運行的工程測試環境。

6. 交通與航太科技實驗室(Automotive & Aerospace Research Labs)

🔹 適用設備與應用：
✅ 飛機零件測試（材料疲勞、壓力測試）
✅ 風洞實驗與空氣動力測試
✅ 汽車引擎與燃燒測試
🔹 岩田空壓機優勢：
✔ 高壓供應確保氣體動力測試精確穩定。
✔ 無油壓縮空氣，確保燃燒測試與引擎測試數據準確。
✔ 適合極端環境測試（高溫、高壓），確保航太與汽車研發的可靠性。

岩田開放式無油往復式空壓機 vs. 其他類型空壓機

聯繫總代理未來服務工業實驗室專人黃先生 0937-847981 / simon.huang@nextut-service.com.tw / Line ID : nexen.machinery 交流諮詢!

分析儀器實驗室（Analytical Instrument Labs）

適用設備與應用

需求特點

生物與醫學研究實驗室(Biomedical & Life Science Labs)

適用設備與應用

需求特點

電子與半導體實驗室(Electronics & Semiconductor Labs)

適用設備與應用

需求特點

光學與雷射實驗室（Optics & Laser Labs）

適用設備與應用

需求特點

食品與製藥實驗室（Food & Pharmaceutical Labs）

適用設備與應用

需求特點

環境與能源技術實驗室（Environmental & Energy Labs）

適用設備與應用

需求特點

為什麼選擇岩田無油渦卷式空壓機？

安心 = 穩定可靠產品載具 + 專業技術快優服務

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潔淨乾燥壓縮空氣CDA在樣品製備的應用與規範

應用

規範要求

氮氣在樣品製備中的應用與規範

應用

規範要求

壓縮空氣CDA與氮氣N2的比較與選擇

應用功能比較

規範要求比較

相關標準與建議

結論與建議

安心 = 穩定可靠產品載具 + 專業技術快優服務

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高純度氮氣在熱重分析儀TGA的主要功能應用

提供惰性無氧或低氧的環境

氮氣產生器能夠控制無氧或低氧環境穩定性

保護儀器和延長設備壽命

氮氣產生器能提高實驗靈活性

熱重分析儀TGA對於氮氣要求規範

純度Purity

氣體乾燥程度Dew Point

氣體潔淨程度

壓力與流量

Chromalytic氮氣產生器的選型

潔淨乾燥空壓機系統規劃選型

岩田一馬力無油渦卷式空壓機

岩田二/三馬力無油渦卷式空壓機

結論與建議

安心 = 穩定可靠產品載具 + 專業技術快優服務

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純度要求

流量要求

壓力要求

乾燥度和潔淨度

穩定性和連續性

氮氣作為載氣的適用性

氮氣產生器與氣瓶的選擇

壓縮空氣需求

結論與建議

安心 = 穩定可靠產品 + 快優專業服務

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純度要求

流量要求

壓力要求

乾燥度和潔淨度

穩定性和連續性

氮氣產生器與氣瓶的比較

潔淨乾燥壓縮空氣源

結論與建議

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On-Line氮氣產生器 (Industrial Application)

實驗室泛用型氮氣產生器

實驗室專用型On-Site氮氣產生器

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分散式配置空壓站

集中中央式配置空壓站

新方案優勢特色

壓縮空氣CDA與氮氣N₂的比較與選擇