Fraccionament de fluix de camp
.jpg){kind=link}
El fraccionament de fluix de camp (FFF), és una tècnica de separació a on un camp s'aplica a una suspensió o solució de decorregut bombejada a través d'un canal llarc i estret, perpendicular a la direcció del fluix, per a causar la separació de les partícules presents en el decorregut, depenent d'en els seus diferents "movilitat" baix la força eixercida pel camp. Va ser inventat i reportat per primera volta per J. Calvin Giddings.[1] El método de FFF és exclusiu d'atres tècniques de separació pel fet de que pot separar materials en un ampli ranc de tamanys coloidales mentres es manté una alta resolució. Encara que FFF és una tècnica extremadament versàtil, no existix un método de "talla única" per a totes les aplicacions.
En el fraccionament de fluix de camp, el camp pot ser un fluix asimètric a través d'una membrana semipermeable, gravitacional, centrífuga, de gradient tèrmic, elèctrica, magnètica, etc. En tots els casos, el mecanisme de separació es deu a les diferències en la movilitat de les partícules (electroforética, quan el camp és un camp elèctric de CC que causa un fluix de corrent elèctrica transversal) baix les forces del camp, en equilibri en les forces de difusió: a sovint El perfil de la velocitat de fluix laminar parabòlic en el canal determina la velocitat d'una partícula en particular, en funció de la seua posició d'equilibri des de la paret del canal. La relació entre la velocitat d'una espècie de partícula i la velocitat promig del decorregut es denomina relació de retenció .
Principis fonamentals
[editar | editar còdic]
El fraccionament de fluix de camp es basa en el fluix laminar de partícules en una solució. Estos components de mostra canviaran els nivells i la velocitat en funció del seu tamany / massa. Ya que estos components viajaran a diferents velocitats, es produïx la separació. Una explicació simplificada de la configuració és la següent. La separació de la mostra es produïx en un canal prim en forma de cinta en el que hi ha un fluix d'entrada i un fluix de camp perpendicular. El fluix d'entrada és a on el líquit portador es bombeja cap al canal i crea un perfil de fluix parabòlic i propulsa la mostra cap a l'eixida del canal.
Força relacionada (F) en el temps de retenció (TR)
[editar | editar còdic]La relació entre el camp de força de separació i el temps de retenció pot ilustrar-se a partir dels primers principis. Considere dos poblacions de partícules dins del canal FFF. El camp travesser dirigix abdós núvols de partícules cap a la paret inferior de "acumulació". L'oposició a este camp de força és la difusió natural de les partícules, o moviment browniano, que produïx un moviment d'acció contrària. Quan estos dos processos de transport alcancen l'equilibri, la concentració de partícules c s'acosta a la funció exponencial de l'elevació x per damunt de la paret d'acumulació, com s'ilustra en l'equació 1.
l representa l'elevació característica del núvol de partícules. Açò es relaciona en l'altura que el grup de partícules pot alcançar dins del canal i solament quan el valor de l és diferent per a qualsevol dels grups, es produirà una separació. La l de cada component pot relacionar-se en la força aplicada en cada partícula individual.
A on k és la constant de Boltzmann, T és la pressió absoluta i F és la força eixercida sobre una sola partícula pel fluix creuat. Açò mostra cóm el valor d'elevació característic és inversamente dependent de la Força aplicada. Per lo tant, F governa el procés de separació. Per lo tant, en variar l'intensitat de camp, la separació es pot controlar per a conseguir nivells òptims. La velocitat V d'un núvol de molècules és simplement la velocitat promig d'una distribució exponencial incorporada en un perfil de fluix parabòlic. El temps de retenció, tr es pot escriure com:
A on L és la llongitut del canal. Posteriorment, el temps de retenció es pot escriure com:
tr/to = w/6l ⌊coth w/2l- 2l/w⌋−1
A on està el temps buit (aparició d'un trazador no retingut) i w és la gruixa de la mostra. Substituir en kT / F en lloc de l ilustra el temps de retenció sobre la força creuada aplicada.
tr/to = Fw/6kT ⌊coth Fw/2kT- 2kT/Fw⌋−1
Per a una operació eficient, el valor de la gruixa del canal w supera l. Quan este és el cas, el terme entre paréntesis s'acosta a l'unitat. Per lo tant, l'equació 5 es pot aproximar com:
tr/to = w/6l = Fw/6kT
Per lo tant, tr és aproximadament proporcional a F. La separació de les bandes de partícules X i I, representada per l'increment finito ∆tr en els seus temps de retenció, es conseguix solament si l'increment de força ∆F entre elles és suficient. Per a que este siga el cas, es requerix un diferencial de sol 10–16 N. La magnitut de F i F depén de les propietats de les partícules, l'intensitat de camp i el tipo de camp. Açò permet variacions i especialisació per a la tècnica. A partir d'este principi bàsic, moltes formes de FFF han evolucionat i varien segons la naturalea de la força de separació aplicada i el ranc en el tamany de la molècula al que es dirigixen.
Fractograma
[editar | editar còdic]
Un gràfic de la senyal de detecció en funció del temps d'una separació de FFF, en la que vàries substàncies presents en un decorregut se separen en funció de les seues velocitats de fluix baix algun camp extern aplicat, com un camp de fluix, centrífugo, tèrmic o elèctric.
A sovint, estes substàncies són partícules inicialment suspeses en un menut volum d'un tampó líquit i espentades a lo llarc del canal FFF pel tampó. Les velocitats variables d'una espècie particular de partícules poden deure's al seu tamany, la seua massa i / o la seua distància de les parets d'un canal en velocitat de fluix no uniforme. Per lo tant, la presència de diferents espècies en una mostra es pot identificar a través de la detecció d'una propietat comuna a certa distància a lo llarc del canal llarc, i pel fractograma resultant que indica la presència de vàries espècies per picos, pels diferents temps d'arribada característics de Cada espècie i les seues propietats físiques i químiques.
En un FFF elèctric, un camp elèctric controla la velocitat controlant la posició lateral d'una espècie carregada (en movilitat electroforética ) o polarisada (sent levitada en un camp no uniforme) en un canal capilar en un perfil de fluix-velocitat hidrodinámicamente parabòlic, lo que significa que la velocitat del decorregut bombejat és la més alta a mig camí entre les parets del canal i disminuïx monòtonament a un mínim de zero en la superfície de la paret.[2]
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Fraccionamiento de flujo de campo» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.