Xromatografiyani isitish muammosi
Tabiiy mahsulotni izolyatsiyalash va farmatsevtik tozalash uchun markazdan qochma bo'linish xromatografiya tizimlari ustun o'lchamiga va namuna yuklanishiga qarab 2 dan 50 ml / min gacha o'zgarib turadigan erituvchi oqim tezligi bilan ishlaydi. PFA isitgich trubkasi isitiladigan devordan issiqlik chiqarishni o'zgartiradigan oqim tezligining o'zgarishiga qaramay, belgilangan haroratni ± 0,3 daraja ichida ushlab turishi kerak. PFA trubasining devor qalinligi agressiv erituvchi aralashmalarga (etil asetat, metanol, asetonitril, diklorometan) qarshi kimyoviy to'siqning yaxlitligini va oqimning o'tkinchi jarayonlariga termal javob tezligini bevosita boshqaradi. 18 ta xromatografiya qurilmasining miqdoriy tahlili shuni ko'rsatadiki, devor qalinligining har 0,5 mm ga oshishi oqim tezligi 50% ga oshganidan keyin cho'kish vaqtiga 12-15 soniya qo'shadi.
Termal javob vaqti Devor qalinligiga doimiy bog'liqlik
PFA trubasining oqim o'zgarishlariga termal reaktsiyasi birinchi{0}}tartib dinamikasi bo'lib, vaqt doimiysi t=(m × Cp) / (h × A), bu erda m - birlik uzunlikdagi quvur massasi, Cp - o'ziga xos issiqlik, h - konvektiv koeffitsient va A - issiqlik uzatish maydoni. Odatda 6 mm tashqi diametrli PFA isitgich trubkasi uchun 1,5 mm devorda termal massasi 1,02 J / sm · K bo'lgan uzunlikdagi har sm uchun 0,85 gramm polimer mavjud. 2,5 mm devor 1,58 J / sm · K termal massasi bilan 1,32 g / sm ni o'z ichiga oladi. 10 ml/min oqim tezligida h 850 Vt/m²·K konvektiv koeffitsient hosil bo'lganda, 1,5 mm devor 4,2 soniya vaqt doimiyligini, 2,5 mm devor esa 6,5 soniyani ko'rsatadi. Oqim tezligi 30 ml/min (h=1400 Vt/m²·K) ga oshganda, vaqt konstantalari mos ravishda 2,6 soniya va 4,0 soniyaga tushadi. 2,5 mm devor doimiy ravishda ish oqimi oralig'ida 1,5 mm devorga qaraganda 50% dan 60% gacha sekinroq javob beradi.
Oqim o'tish davrida haroratning og'ishi
Oqim tezligi o'zgarishi paytida haroratning og'ishi kattaligi devor vaqtining doimiyligi va issiqlik chiqarish tezligining o'zgarishi bilan o'zgaradi. Isitgichning doimiy quvvatida oqim tezligi 50% ga oshganda, chiqish harorati pasayadi, chunki ko'proq sovuq erituvchi quvur devoridan issiqlik chiqaradi. 1,5 mm devor uchun 20 dan 30 ml / min qadam o'zgargandan so'ng maksimal harorat pasayishi 0,8 darajani tashkil qiladi va 9 soniya ichida belgilangan nuqtadan 0,2 darajagacha tiklanadi. Xuddi shu sharoitda 2,5 mm devor uchun maksimal pasayish 1,3 gradusni tashkil qiladi, 0,2 gradusgacha tiklanish 16 soniyani talab qiladi. 30 dan 60 minutgacha davom etadigan xromatografiya ajralishlari 1,3 graduslik og'ishlarga bardosh berishi mumkin, ammo boshlang'ich aniqlikni talab qiladigan yugurishlar bir-biriga yaqin joylashgan cho'qqilar harorat ±0,5 darajadan o'zgarganda cho'qqi kengayishini ko'rsatadi. Bu yuqori aniqlikdagi ilovalar uchun kimyoviy toʻsiq qalinligining kamayganiga qaramay, 1,5 mm devor kerak boʻladi.
Umumiy erituvchilar uchun kimyoviy to'siqning etarliligi
Kerakli kimyoviy to'siq qalinligi mobil fazaning agressiv xususiyatiga bog'liq. Metanol{1}}suvning (60:40) 40 daraja haroratda standart erituvchi aralashmalari 1,5 mm PFA orqali ahamiyatsiz o'tkazuvchanlikni ko'rsatadi, 2000 soatdan keyin massa yo'qolishi 0,02 mg/sm² dan past. Dixlorometan{9}}metanol aralashmalari, qutbli birikmalar izolyatsiyasi uchun keng tarqalgan bo'lib, PFA sezilarli darajada shishiradi. Gravimetrik shishish testlari 1000 soatdan keyin 1,5 mm PFAda diklorometanning 1,2% ni, 2,5 mm PFAda esa 0,7% ni ko'rsatadi. Shishish quvur qismlarini bo'shatishi mumkin bo'lgan o'lchamdagi o'zgarishlarga olib keladi, devorning 1,5 mm tashqi diametri 2,5 mm uchun 0,06 mm ga nisbatan 0,10 mm ga oshadi. Dixlorometan{22}}mobil fazalarni o'z ichiga olgan 2,0 mm dan 2,2 mm gacha bo'lgan devor ishonchli uzoq muddatli muhrlanishning minimal-dir. Qarama-qarshi oqim xromatografiyasida tez-tez ishlatiladigan etil asetat{27}}geksan aralashmalari oraliq shishishni ko'rsatadi, bu erda 1,8 mm devorlar 3000 soat xizmat qilish uchun etarli.
Miqdoriy savdo-Toʻlov tizimi boʻyicha
| Mobil faza tarkibi va ish harorati | Kimyoviy to'siq uchun minimal PFA devori | Dinamik javob uchun tavsiya etilgan devor (agar javob muhim bo'lsa) | Oqim 50% ga ortgandan keyin oʻrnatish vaqti (2 mm va tavsiya etilgan) |
|---|---|---|---|
| Metanol{0}}suv (80:20), 35 daraja, past qutbli analitlar | 1,5 mm | 1,5 mm | Qo'llanilmaydigan, qo'llab bo'lmaydigan |
| Asetonitril{0}}suv (70:30), 50 daraja, oʻrtacha qutblilik | 1,5 mm | 1,5 mm | Minimal bilan bir xil |
| Etil asetat{0}}metanol (75:25), 45 daraja, tabiiy mahsulotlar | 1,8 mm | 1,8 mm | 5 soniya (2 mm devor) va . 8 sek (1,8 mm) |
| Dixlorometan{0}}metanol (90:10), 30 daraja, hidrofobik birikmalar | 2,0 mm | 1,8 mm (agar javob juda muhim bo'lsa, xizmat muddati qisqaroq) | 7 sek (2 mm) va . 5 sek (1,8 mm) |
| Tetrahidrofuran{0}}suv (50:50), 55 daraja, polimerlar | 2,2 mm | 2,0 mm (o'rnatish moslamasi bilan) | 9 soniya (2,2 mm) va . 7 sek (2,0 mm) |
O'rnatish dizayni devor qalinligi bilan o'zaro ta'siri
Yupqaroq devorlarning dinamik ta'sir qilish foydasi faqat trubka armaturalari vaqt konstantasida hukmronlik qiluvchi termal lavaboga aylanmaganda amalga oshiriladi. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan ferrulli standart siqish armaturalari quvur devorining qalinligidan qat'i nazar, harorat ta'sirini kechiktiradigan sezilarli termal massa qo'shadi. Tez dinamik javobni talab qiladigan xromatografiya ilovalari uchun trubka devori qalinligiga mos keladigan PFA ferrulli armatura bilan PFA isitgichlarini belgilang. Polimer ferrulning termal massasi 15% ekvivalent zanglamaydigan po'latdan yasalgan ferrulga ega bo'lib, umumiy tizim vaqt konstantasini 40% dan 50% gacha kamaytiradi. PFA ferrullari bo'lgan 2,0 mm PFA trubkasi uchun samarali javob vaqti zanglamaydigan po'latdan yasalgan nayzali 1,5 mm trubkaga yaqinlashadi. Isitgichlarni zanglamaydigan po'latdan yasalgan armatura bilan mavjud xromatografiya tizimlariga qayta jihozlashda javob vaqtlari faqat quvur devoridan prognoz qilinganidan uzoqroq bo'ladi.
Quvur uzunligi va oldindan qizdirish bo'limi dizayni
Devor qalinligi va dinamik javob-bo‘linish ustunigacha qizdirilgan quvur uzunligini uzaytirish orqali qisman yumshatish mumkin. Uzunroq oldindan qizdirish bo'limi sirt maydonini oshiradi, oqim o'tish davrida haroratning pasayishi miqdorini kamaytiradi. 2,5 mm devor trubkasi uchun isitiladigan uzunlikni 100 mm dan 250 mm gacha oshirish oqimning 50% ga ko'tarilishidan keyin maksimal harorat og'ishini 1,3 darajadan 0,9 gradusgacha kamaytiradi va 1,5 mm devor ko'rsatkichiga yaqinlashadi. Jazo - bosimning pasayishi (2,5 × uzunroq quvur 2,5 marta bosimning pasayishi) va kattaroq isitgich quvvatiga bo'lgan talab. Agressiv erituvchi mosligi uchun 2,5 mm devorni afzal ko'rgan muhandislar kimyoviy qarshilikni buzadigan ingichka devorlarni belgilash o'rniga, maqbul harorat barqarorligiga erishish uchun zarur bo'lgan oldindan isitish uzunligini hisoblashlari kerak.
CPC tizimini loyihalash bo'yicha ko'rsatmalar
Santrifüj bo'linish kromatografiyasi erituvchini isitish uchun mobil fazadagi eng agressiv erituvchi komponent asosida PFA devor qalinligini tanlang, so'ngra hosil bo'lgan termal javob ajratish talablariga javob beradimi yoki yo'qligini aniqlang. Kerakli kimyoviy to'siq qalinligi qabul qilinishi mumkin bo'lmagan dinamik reaktsiyaga olib kelganda, ingichka devorlarni tanlashdan oldin uchta vositani ko'rib chiqing: oldindan qizdirish qismini kengaytirish, metall armaturalarni PFA ferrullari bilan almashtirish yoki tebranishlarning nisbiy ta'sirini kamaytirish uchun oqim tezligini sozlash nuqtasini oshirish. Etil asetat-metanol yoki butanol-suv tizimlaridan foydalangan holda ko'pgina tabiiy mahsulotlarni izolyatsiyalash ilovalari uchun 1,8 mm dan 2,0 mm gacha bo'lgan PFA devorlari standart gradient protokollari uchun etarli kimyoviy qarshilik va javob vaqtini ta'minlaydi. ±0,2 daraja barqarorlikni talab qiladigan yuqori aniqlikdagi-isitgichlarni belgilashda yetkazib beruvchidan quvur diametri, devor qalinligi va armatura turi uchun haroratni tiklash vaqtini koʻrsatadigan bosqichli test maʼlumotlarini taqdim etishini talab qiling. Ko'rsatilgan javobni isitgichni boshqarish sensori joylashgan joyda emas, balki quvur chiqishida o'lchash kerak, chunki sensor va chiqish o'rtasidagi termal kechikish ustun kirish haroratining haqiqiy barqarorligini aniqlaydi.
