Field-Flow Flow Fractionation (FFF)

Podobné dokumenty
Chromatografie polymerů III.: IC+LC CC+LC LC. FFF-Field flow fractionation (Frakcionace tokem v silovém poli)

Průtokové metody (Kontinuální měření v proudu kapaliny)

VYUŽITI FIELD-FLOW FRAKCIONACE PRO MERENI VLASTNOSTI MAKROMOLEKUL A ČÁSTIC

Separační metody v analytické chemii. Plynová chromatografie (GC) - princip

Při reálném chromatografickém ději nikdy nedojde k ustavení rovnováhy mezi oběma fázemi První ucelená teorie respektující uvedenou skutečnost byla


Vysokoúčinná kapalinová chromatografie. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie

PLYNOVÁ CHROMATOGRAFIE (GC)

Separační metody Historie: Rozvoj separačních metod od minulého století Postavení separačních metod v rámci analytické chemie Význam chromatografie a

Metody separace. přírodních látek

Teorie transportu plynů a par polymerními membránami. Doc. Ing. Milan Šípek, CSc. Ústav fyzikální chemie VŠCHT Praha

Separační metoda. Fázový diagram

Analýza kofeinu v kávě pomocí kapalinové chromatografie

CHROMATOGRAFIE ÚVOD Společný rys působením nemísících fází: jedna fáze je nepohyblivá (stacionární), druhá pohyblivá (mobilní).

Úvod do membránových procesů, teorie, základní principy. Ing. Pavel Izák, Ph.D. Ústav chemických procesů AV ČR, Rozvojová 135, Praha 6

Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce

Trendy v moderní HPLC

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU

Gelová permeační chromatografie

Problémy v kapalinové chromatografii. Troubleshooting

Chromatografie na čipech

Aplikační rozsah chromatografie

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

Teorie chromatografie - I

Laboratorní cvičení 5

Příprava materiálu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

FRAKCIONACE TOKEM VE FOKUSUJÍCÍCH POLÍCH

Teorie chromatografie - II

38. VZNIK TLAKOVÉ ZTRÁTY PŘI PROUDĚNÍ TEKUTINY Jiří Škorpík

urychlit sedimentaci pevných částic v hustota, viskozita

isolace analytu oddělení analytu od matrice (přečištění) zakoncentrování analytu stanovení analytu (analytů) ve vícesložkové směsi

Spojení hmotové spektrometrie se separačními metodami

Mechanika tekutin. Hydrostatika Hydrodynamika

NÁSTŘIKOVÉ TECHNIKY KAPILÁRNÍ KOLONY

FLUENT přednášky. Turbulentní proudění

Hmotnostní spektrometrie

Tlakové membránové procesy

Příprava materiálu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

Separační metody v analytické chemii. Kapalinová chromatografie (LC) - princip

Příprava materiálu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

Laboratoř růstových regulátorů Miroslav Strnad

VYUŽITÍ TEPELNÉHO ZMLŽOVAČE V AAS

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie Trendy

Klinická a farmaceutická analýza. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

Reaktory pro systém plyn-kapalina

mobilní fáze pohyblivá - obsahuje dělené látky, které mají různou afinitu ke stacionární fázi.

LABORATOŘ ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ

CS Úřední věstník Evropské unie L 54/85

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU SEMDURAMICINU METODOU HPLC

Vztah pro výpočet počtu otáček za minutu pro známou hodnotu RCF: n =

ULTRA PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY (UPLC) ULTRA-HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY (UHPC)

LANDFILL LEACHATE PURIFICATION USING MEMBRANE SEPARATION METHODS ČIŠTĚNÍ PRŮSAKOVÝCH VOD ZE SKLÁDEK METODAMI MEMBRÁNOVÉ SEPARACE

Třífázové trubkové reaktory se zkrápěným ložem katalyzátoru. Předmět: Vícefázové reaktory Jméno: Veronika Sedláková

VÝUKOVÝ MODUL MEMBRÁNOVÝCH PROCESŮ TÉMATA PŘEDNÁŠEK

Průduchy regulace příjmu CO 2

Problémy u kapalinové chromatografie

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU NEPOVOLENÝCH DOPLŇKOVÝCH LÁTEK METODOU LC-MS

Konfirmace HPLC systému

Hydrofobní chromatografie

TYPY KOLON A STACIONÁRNÍCH FÁZÍ V PLYNOVÉ CHROMATOGRAFII

VYSOKOÚČINNÁ KAPALINOVÁ CHROMATOGRAFIE ZADÁNÍ ÚLOHY

urychlit sedimentaci pevných částic v hustota, viskozita

Hydromechanické procesy Obtékání těles

Sigma-Aldrich rozšíření nabídky pro oblast moderní analytické chemie

Hydrogenace sorbového. alkoholu pomocí toru. tická. Školitel: Ing. Eliška. Leitmannová

ROLE SEPARAČNÍCH METOD

NANOFILTRACE INDIGOKARMÍNU

KAPALINOVÁ CHROMATOGRAFIE ČERPADLA

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU 5-VINYL - 2-THIOOXAZOLIDONU (GOITRINU) METODOU GC

Chromatografie. Petr Breinek

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU DEKOCHINÁTU METODOU HPLC

Příprava materiálu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

VÝUKOVÝ MODUL MEMBRÁNOVÝCH PROCESŮ SYLABY PŘEDNÁŠEK TRANSPORT LÁTEK MEMBRÁNAMI MEMBRÁNOVÉ MATERIÁLY

STANOVENÍ TVARU A DISTRIBUCE VELIKOSTI ČÁSTIC MODELOVÝCH TYPŮ NANOMATERIÁLŮ. Edita BRETŠNAJDROVÁ a, Ladislav SVOBODA a Jiří ZELENKA b

MODELOVÁNÍ MIGRAČNÍCH SCHOPNOSTÍ ŽELEZNÝCH NANOČÁSTIC A OVĚŘENÍ MODELU PŘI PILOTNÍ APLIKACI

Část 3, Čerpadla pro HPLC

STANOVENÍ AZOBARVIV VE SMĚSI METODOU RP-HPLC SE SPEKTROFOTOMETRICKOU DETEKCÍ

CS Úřední věstník Evropské unie L 54/89

Analytické nástroje pro analýzu iontů v prostředí. Analytical tools for environmental metal ions determination

Příprava a testování kapilární náplňové kolony sephadex G-10

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MELAMINU A KYSELINY KYANUROVÉ METODOU LC-MS

SKUPINOVÁ ANALÝZA MOTOROVÝCH NAFT

3. FILTRACE. Obecný princip filtrace. Náčrt. vstup. suspenze. filtrační koláč. výstup

na stabilitu adsorbovaného komplexu

Nabídka Sigma-Aldrich pro rychlou a multidimenzionální HPLC. RNDr. Dana Procházková

Reaktory pro systém plyn kapalina

Proudění Sborník článků z on-line pokračujícího zdroje Transformační technologie.

Chromatofokusace. separace proteinů na základě jejich pi vysoké rozlišení. není potřeba připravovat ph gradient zaostřovací efekt jednoduchost

NÁPLŇOVÉ KOLONY PRO GC

Úvod k biochemickému. mu praktiku. Vladimíra Kvasnicová

Osud léčiv v organismu, aplikace léčiv. T.Sechser

OpenFOAM na VŠCHT: Martin Isoz

Rozpustnost Rozpustnost neelektrolytů

Vybrané technologie povrchových úprav. Základy vakuové techniky Doc. Ing. Karel Daďourek 2006

Separace plynů a par. Karel Friess. Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha. Seminář Praha

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv Vydání 1 STANOVENÍ OBSAHU KOKCIDIOSTATIK METODOU LC-MS

Výzkum vlivu přenosových jevů na chování reaktoru se zkrápěným ložem katalyzátoru. Petr Svačina

WP13: Aerodynamika motorového prostoru a chlazení: AV/T/EV pro SVA priority [A] [F] Vedoucí konsorcia podílející se na pracovním balíčku

Transkript:

Field-Flow Flow Fractionation (FFF) Jiří Pazourek Farmaceutická fakulta Veterinárn rní a farmaceutická univerzita Brno 27.11.2008 1

Co je to FFF? 2

Co je to FFF? 3

Co je to FFF? 4

5

Co je to FFF? Frakcionace tokem v poli (FFF) je eluční metoda formáln lně podobná kapalinové chromatografii fii. Nevyužívá ale chemickou afinitu, nepotřebuje ebuje vysoké koncentrace org.. rozpouštědel. Lze ji použít t k charakteriza terizaci, separaci a určen ení velikosti pro: makromole romolekulární polymery mikronové částice baktéri rie, viry, buňky (živé!) jíly / sedimenty 6

Co je to FFF? 7

HISTORIE 8

GEORGIUS AGRICOLA (1494-1555) 1555) Joachimsthal De re metallica libri XII Georgius Agricola, Basel, 1556. 9

Historie 10

11

Historie - J. Calvin Giddings (1930-1996) 1996) 12

Princip FFF 13

Instrumentace FFF připomíná HPLC, kde je kolona nahrazena FFF kanálem (channel) Nosič injektor POLE PC 12.34 PUMPA 254 nm Detektor FFF kanál odpad 2.000 ml/min průtokoměr 19.980g váhy 14

FFF: separační proces dávkování Sample Mixture Field w RELAXACE Diffusion Field SEPARACE l1 l2 15

Proč FFF separuj uje e? Chrom.mpg Fl_fff.mpg HPLC: FFF: 16

Unikátn tní rysy FFF R = t 0 / t R 6 D / U w Distribu Distribuční data lze spočítat po spojení FFF s LALLS, MALLS, ICP-MS, ICP-AES, AAS atd. 17

Operační prostor FFF 18

Operační prostor FFF 19

Techniky FFF Flow FFF Stěna/y je polopropustná ultrafiltrační membrána podepřena ena keramickou fritou Thermal FFF Stěny jsou kovové,, horní stěna je elektricky vyhřívána, na, spodní chlazena vodou Sedimentation FFF Kanál l je zabudován n v rotoru centrifugy (je využíváno odstřediv edivé pole) Electrical FFF Pole je vytvořena aplikací elektric trického napětí (1-10 10 V) skrze výšku kanálu 20

Toková FFF (Asym( Asym. Flow FFF) 21

Termáln lní FFF 22

Sedimentační FFF Kanál l v rotoru centrifugy Latexové částice, d = 100, 200, 320, 600 nm 23

Gravitační FFF Jak si udělat kanál? Typické rozměry ry délka 20-100 cm šířka 1-22 cm tloušťka 50-500 500 micronů 24

Teorie Např. je-li kromě pole dalším působícím faktorem pouze difúze působící proti koncentračnímu gradientu, za rovnováhy platí pro difúzní tok J x = D dc dx (1. Fickův zákon, D = difúzní koeficient) 25

Teorie a výsledný koncentrační profil je c(x) = c 0.e D Uw c 0 = koncentrace u akumulační stěny kanálu (x=0), U = rychlost analytu indukovaná polem, w = charakteristická výška kanálu. Celý děj se odehrává v kanále s laminárně proudící kapalinou, kde v důsledku viskozity existuje rychlostní profil v(x), nejčastěji parabolický (Newton, 1666): x v( x) = 6 v w x w 2 2 <v> = průměrná lineární rychlost kapaliny. 26

Co měřm ěříme? Protože retenční poměr R = u i v t R = 0 t r cx ( ). vx ( ) R = = cx ( ). vx ( ) se může obecně vyjádřit středními hodnotami < > w 1 w řešení lze odvodit s (1) a (2) w 0 cx ( ). vxdx ( ) 1 w cxdx 1 ( ). w vxdx ( ) 0 w 0 R R = 6 6 λ λ coth 1 2 λ 2 λ R = t 0 / t R 6 D / U w kde λ = D/ U w (rel. tloušťka zóny analytu). experimentálně pozorovatelná veličina R je přímo dána účinkem pole (U) a vlastností analytu (D). 27

Co měřm ěříme R = t0 t / tr (<1) me? (<1) 0.012 Retention ratio R 0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 0 500 1000 1500 2000 2500 Particle Diameter / nm 28

SdFFF t0 R = t r R R = 6λ coth 6λ 1 2λ 2λ 29

Vybrané příklady technik FFF 30

Gravitational FFF ( 1g ) Both the walls are of glass (plexiglass( plexiglass) the field = Earth s s gravity 31

Separation of a mixture of non-porous silica gel particles. Experimental conditions: carrier liquid = water, flowrate = 0.10 ml/min, stop-flow time = 5 min, injection volume and concentration of each individual = 0.25 µl and 0.1 mg/ml, respectively. 0.35 R 0.30 0.25 0.20 0.62 µm 0.91 µm 1.21 µm 1.43 µm J. Pazourek, K.-G.Wahlund, J. Chmelík, Journal of Microcolumn Separation, 8 (5), 331 (1996) 0.15 Simulation (flowrate independent) 0 1 2 3 4 5 6 flowrate [ml/min] experiment A 254 flowrate 0.100 ml/min 1.43 µm 0.5 mau 1.21 µm 0.62 µ m 0.91 µ m 1.21 µ m 0.91 µm 1.43 µ m 0.62 µm 0 1 2 3 4 retention volume [ml] 0 1 2 3 4 retention volume [ml] 32

Applications Separation of the non-porous silica gel chromatographic support Monospher. A254 flowrate 0.200 ml/min 1.50 um 0.5 mau 0.93 um Experimental conditions: carrier liquid=water, flowrate=0.20 ml/min, stop-flow time=2 minutes. 0 5 10 t0 retention time [min] 33

Asymmetrical flow FFF 34

Asymmetrical flow FFF 35

splitt FFF (PREPARATIVNÍ ) 36

Trendy 37

Trendy 38

Trendy 39

Trendy - ThFFF www.chemie.de/articles/d/81965/. 40

Trendy 41

KONEC 42

FFF lidé Karin Caldwell (Utah, USA) P. Steve Williams (Ohio, USA) Kim Ratanathanawongs Williams (Colorado, USA) Martin Schimpf (Idaho, USA) Ron Beckett (Australia) Michel Martin (Paris,F) Philippe Cardot (Paris, F) Karl-Gustav Wahlund (Lund, S) Bengt Wittgren (Göteborg,S) Pierluigi Reschiglian (Bologna,I) Josef Chmelík (Brno, CZ) 43

Realita l1 l 2 a 1 a 2 44

Realita Velocity Vectors l1 l 2 Velocity Vectors a 1 a 2 45