Крупномасштабные колонки

Стандартными можно считать процессы, основанные на применении лабораторных или производственных колонок, содержащих зерна ионитов радиусом 0.1—0.5 мм для лабораторных колонок и 0.25—2 мм для крупномасштабных колонок. Для осуществления квазиравновесного режима, когда деформирование границ зон ионов подчиняется представленным в этой главе законам, приходится использовать ограниченные, невысокие скорости протекания раствора через колонку. При сорбции физиологически активных веществ из экстрактов, культуральных жидкостей или иных разбавленных растворов при условии, что коэффициенты диффузии ионов этих веществ в зернах ионитов лежат в интервале 10" —10 см /с, скорость протекания раствора составляет 100—500 мл через 1 см сечения колонки в 1 ч. При такой скорости протекания раствора возникает стационарное перемещение границ зон ионов с относительно малым размыванием границ, если выполнены условия (4. 12), (4. 16), (4. 22) или (4. 34). [c.161]

При использовании относительно крупных зерен в крупномасштабных колонках возможно донасыщение элюата путем после- [c.162]

Аффинная хроматография нашла широкое применение для очистки биологических продуктов в небольшом масштабе. Для промышленного применения обычно необходимы хроматографические колонки большого диаметра. Однако в крупномасштабных колонках уплотнение слоя адсорбента ограничивает максимальную поверхностную скорость потока жидкости и может быть причиной непостоянства этой скорости. В работе [46] предложено размещать в колонке с внутренним диаметром [c.122]

Концентрация образца. Концентрации образцов обычно значительно различаются в мелких и крупномасштабных разделениях. Аналитическая ЖХ выполняется с вводом очень разбавленных образцов (<1% масса/объем). При увеличении нагрузки в препаративных разделениях концентрацию образца также увеличивают (1—10%) для того, чтобы вводимый объем был разумным. Искушение использовать более высокие концентрации образцов (больше 10%) возрастает при увеличении масштаба до очень больших препаративных ЖХ-колонок. Однако [c.58]

Инертную систему ввода образца, способную выдерживать достаточные давления в системе, подавать количественно образец и иметь объем вплоть до 20% мертвого объема колонки. Для крупномасштабных препаративных ЖХ-систем обычно конструируют комбинацию подходящих кранов, насоса и резервуара для образца. При проведении многократных разделений желательно иметь автоматический контроль повторных введений пробы, сбора фракций и системы иодачи растворителя. [c.113]

Для нативного раствора, полученного из культуральной жидкости антибиотика тетрациклина, зависимость количества сорбированного тетрациклина от его активности (концентрации) в растворе в соответствии с этим принимает вид изотермы с насыщением, если переменной величиной является только эта концентрация. При низкой концентрации тетрациклина в растворе сорбционная емкость растет линейно с концентрацией и далее медленно нарастает, стремясь к некоторой предельной величине. Это означает, что при работе с низкоактивными культуральными жидкостями для сорбции антибиотика из раствора определенного объема необходимо использовать одно и то же количество колонок при крупномасштабном процессе. При существенном возрастании активности антибиотика в растворе, начиная от концентрации тетрациклина 2—3 мг основания в 1 мл, количество применяемого сорбента должно возрастать примерно пропорционально объему раствора. [c.96]

Крупномасштабный процесс препаративного фронтального выделения ионов п соответствующих электролитов возможен лишь при выполнении критериев образования резких границ зон ионов (4. 12), (4. 16) и (4. 22). Масштабирование колонок по высоте, как это схематически изображено на рис. 4.1, показывает увеличение концентрации вещества в элюате при переходе к колонкам большей высоты. При невыполнении требований критериев обострения границ зон ионов и обращении условий (4. 12), (4. 16) и (4. 22) увеличение масштабов колонок приводит к прогрессирующему [c.156]

В случае крупномасштабных установок, где применяются зерна ионитов большего размера, процесс насыщения сорбента выделяемым веществом осуществляется в серии последовательных колонок, когда вещество, прошедшее через первую колонку в передней относительно размытой зоне, сорбируется в следующей колонке. Только полностью насыщенная колонка, сорбент которой находится в состоянии равновесия с исходным раствором, поступает на десорбцию. [c.161]

Очень важно также, особенно в крупномасштабных препаративных опытах, обеспечить хорошее термостатирование колонок с градиентом плотности. Дело в том, что местные повышения температуры, возникающие из-за неодинаковой проводимости амфолитов, расположившихся в соответствии с их изоэлектрическими точками, могут изменить плотность отдельных слоев и тем самым поставить под угрозу стабильность всего градиента плотности. [c.131]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПЕРЕГОРОДОК В КРУПНОМАСШТАБНЫХ АФФИННЫХ КОЛОНКАХ [c.122]

Наибольшая трудность при разработке и создании новых прогрессивных процессов в кипящем слое — практическая невозможность их масштабирования (s aling up). При естественном пути лабораторная колонка — пилотная установка — опытнопромышленный аппарат —серийный реактор, на каждом из переходов от одного этапа к последующему исследователя и инженера ожидают многочисленные неожиданности в поведении системы, зачастую такие, что заставляют на каждом последующем этапе начинать с нуля . Наглядным примером этого служит история разработки и внедрения в США во время второй мировой войны первого крупномасштабного производства — каталитического крекинга в псевдоожиженном слое. Большая группа ученых и инженеров-техноло-гов, переходя от одного из перечисленных выше этапов к следующему, непрерывно сталкивалась на каждом переходе с новыми проблемами и трудностями. Все это позволило высказать утверждение, что масштабный переход к проектированию крупных промышленных аппаратов можно делать после отработки процесса на пилотной установке диаметром не менее 100 мм. Опыт освоения многих других процессов привел к тому, что в настоящее время эту границу часто отодвигают до 500 мм. [c.4]

По масштабу ВЭЖХ делится на микроколоночную (колонки диаметром менее 2 мм), аналитическую (2-6 мм), полупрепаративную (7-10 мм), препаративную (10-40 мм) и крупномасштабную препаративную (более 40 мм). Хотя это деление достаточно условно, тем не менее оно очень удобно, так как в зависимости от поставленной задачи требования к насосам, инжекторам, сорбенту и детекторам заметно меняются. Препаративные разделения можно проводить, например, на аналитических и даже микроколонках, а анализы — на полупрепаративных, однако эффективность такой [c.6]

Другой подход заключается в использовании специфических ингибиторов ферментов, структурно родственных коферменту. Так, метотрексат (58) является мощным ингибитором дигидрофолатредуктазы, причем это его свойство мало меняется в случае ферментов, выделенных из различных источников. Это соединение было ковалентно присоединено к 6-аминоэтилСефарозе путем конденсации с карбодиимидом, затрагивающей карбоксильную группу метотрексата. Полученный сорбент был использован для крупномасштабного выделения дигидрофолатредуктазы из Е. соИ. Промывка колонки 1 мольным раствором хлорида натрия вызвала удаление менее чем 1 % связанного фермента, а последующая элюция тем же раствором, содержавшим дигидрофолиевую кислоту, позволила достичь количественного выхода фермента [131]. [c.644]

ЩИМИ ВЫХОД в данном разделении, служат нагрузка и время. Подобно многим другим переменным, которые рассматривались до сих пор, они являются взаимозависимыми с точки зрения компромисса, необходимого при оптимизации системы разделения (рис. 1.2). Если скорость потока подвижной фазы (объем в единицу времени) и объем системы остаются постоянными в ходе разделения, то, как было показано в разд. 1.3.1 и проиллюстрировано рис. 1.4, объем можно выразить непосредственно через время удерживания. Важно отметить вышеуказанное условие, так как, например, может изменяться подача насоса или сжиматься или набухать (как ионообменные слои при градиенте соли) слой в хроматографической колонке. В любом случае в крупномасштабной препаративной ЖХ время, необходимое для осуществления разделения и полного элюирования всех интересующих нас компонентов и приготовления колонки для последующего использования (путем промывания, установления равновесия и так далее), вносит вклад по крайней мере в два [c.40]

Обычно предполагается, что нагрузка прямо пропорциональна площади поперечного сечения колонки ( или г ). Однако такое предположение может быть ошибочным, если маленькие и крупномасштабные препаративные колонки отличаются в устройстве систем распределения в местах ввода или вывода образца. Результатом этого может быть неполное использование всей емкости хроматографического слоя в одной или в обеих колонках (ср. разд. 1.7.1.1). К счастью, различия обычно бывают в пользу крупномасштабной системы, так как аналитические колонки для ЖХ обычно не имеют системы распределения образца, кроме металлокерамического пористого фильтра или сита, обеспечивающих центральный одноточный ввод или вывод. [c.58]

Возрастающая важность микропрепаративной ЖХ как средства очистки биологически важных макромолекул делает, однако, необходимым создание средства для провеления крупномасштабных разделений в условиях непрерывного градиента. Это особенно справедливо для новых разделений, в основе которых лежат гидрофобные или смешанные взаимодействия и используются высокоэффективные подвижные фазы. Классические ионнобменные, ситовые (гельпроникающие) и аффинные методы, традиционно применяемые в колонках большого диаметра при низком давлении, и подача растворителя за счет гравитационных сил могут быть быстро вытеснены современными методами, когда станут доступны подходящие материалы и оборудование. Новейшие приборы для ЖХ открывают хорошие перспективы использования в дальнейшем градиентных разделений в крупном масштабе. Однако в настоящее время опыт работы с такими системами очень ограничен. [c.69]

К счастью, хотя выбор неподвил<ных фаз ограничен, большое число аналитических разделений может быть выполнено на колонках, заполненных силикагелем со связанной фазой. Поэтому при разработке новых аналитических методов в подавляющем числе случаев ia-силикагель используют в первую очередь. Однако это привело к тому, что многие хроматографисты не рассматривают другие неподвижные фазы, которые представляли бы лучший выбор для применения в крупномасштабных ЖХ-препаративных разделениях. Например, немодифицирован-ный силикагель намного дешевле, чем силикагель с привитой фазой, и на нем многие разделения могут быть выполнены так же, если не лучше, чем на силикагелях со связанной фазой при использовании типичных элюентов или других нормально- или обращенно-фазовых систем [112—114]. [c.74]

В первом случае размеры пор достаточно велики для осуществления межмолекулярных взаимодействий с внутренней поверхностью пор. Во втором и третьем случаях все взаимодействия, очевидно, происходят на внешней поверхности частиц. Любое влияние силанофильных взаимодействий практически отсутствует, что указывает на то, что большие молекулы растворенных веществ не проникают внутрь пор п не взаимодействуют с поверхностью очень малых пор. В последнем случае для достижения большей емкости и большей удельной поверхности размер частиц должен быть уменьшен до необычно малых размеров (примерно 1—2 мкм), что непрактично для обычных, препаративных крупномасштабных ЖХ-разделений, использующих типичную геометрию колонок и оборудование. Таким образом, подход (а), возможно, оптимален для получения высокой емкости. Для чрезвычайно больших лабильных молекул (М>10 ) подходы (б) или (в) (использование частиц подходящего размера), может быть, является наилучшим даже несмотря на то, что емкость по необходимости ограничена. Во всех трех диапазонах уменьшение размера частиц способствует улучшению массообмена больших молекул между фазами и при этом улучшает разделительную эффективность. Наилучшей системой для препаративного ЖХ-разделения биомолекул с высокой молекулярной массой часто является градиентное элюирование на колонках большого диаметра и малой длины,, заполненных частицами с малым с р. [c.83]

Наилучшими методами разделения небольших количеств изотопов для исследовательских целей являются термодиффузионный, вследствие его универсальности, простоты работы и применяемого оборудования, и электромагнитный, из-за простоты и большого коэффициента разделения. Но оба метода слишком неэффективны для крупномасштабного производства. Однако в тех случаях, когда выбор процесса определялся пе экономикой, а сроками, оба метода применялись для крупномасштабного разделения изотопов урана. При крупномасштабном разделении небольшие различия в химических или физических свойствах соединений изотопов должны эффективно усиливаться. По-видимому, надежной основой для выбора метода круннохмасштабного разделения является его энергоемкость. В электромагнитном методе для поддержания сильного магнитного и электрического полей п для превращения всего продукта, подвергаемого разделению, в газообразные ионы должно затрачиваться много энергии. Следует учесть также, что коллекторов разделенных изотопов достигает лишь незначительная часть ионизованного материала. Термо-диффузиоииый метод требует затрат большого количества тепла для создания температурного градиента в колонках. Кроме того, коэффициент разделения для термодиффузионного метода меньше, чем для других методов. [c.362]

Таким образом, многоактные, динамические процессы являются основой для аналитического и препаративного (малого масштаба) разделения смесей веществ. Эффективность хроматографических элюциопных процессов весьма высока. Повторение актов межфазного обмена в хроматографических колонках наступает при ничтожном по высоте перемещении компонентов смеси. Высота эффективной теоретической тарелки при высокоэффективной жидкостной хроматографии ФАВ близка к миллиметру и может составлять даже несколько меньшую величину. Таким образом, современные аналитические колонки способны характеризоваться тысячами теоретических тарелок. Естественно, что подобное многократное повторение актов межфазного переноса соответствует значительно более эффективному разделению веществ, чем в одноактных процессах. Однако стоимость многоактных, в частности хроматографических, процессов очень велика, что ограничивает их использование для препаративных целей, особенно в крупномасштабных процессах. [c.11]

Опыты на колонках малых размеров могут дать иногда даже сопоставимые результаты по выходу и концентрации вещества в элюате при образовании резкой и размытой границ зон ионов. Однако увеличение высоты колонны при масштабировании приводит к впечатляющему различию процессов, из которых только процессы с резкими границами зон ионов представляют интерес для препаративной и тем более производственной фронтальной хроматографии. В связи с этим одной из важнейших задач разработки крупномасштабных препаративных процессов является расчет условий образования резких границ зон ионов. [c.156]

С введением мелкодисперсных сорбентов с частицами размером 5 или 10 мкм емкость колонок для ВЭЖХ настолько возросла, что теперь можно проводить сравнительно крупномасштабные разделения (количеств смеси порядка нескольких мг). Высокая емкость колонки необходима также при анализе экстрактов биологических образцов, содержащих меченые соединения вместе с большим количеством немеченых сопутствующих веществ. [c.195]

При конструировании испарителей, предназначенных для дозирования разделяемых веществ с помощью микрошприца с последующим делением газового потока, должно уделяться особое внимание предотвращению проникновения паров вводимой пробы в газовые коммуникации. Это явление, резко ухудшающее разделение, может происходить в результате диффузии или вследствие местного повышения давления при мгновенном испарении вводимой пробы. В конструкции узла ввода проб, показанной на рис. 54, для предотвращения таких явлений вводная трубка дозатора имеет весьма малый диаметр, так что при вводе пробы между ее стенками и иглой микрошприца остается зазор лишь 0,2—0,3 мм [24]. Это приводит к значительному повышению скорости газа в зазоре, что исключает возможность проникновения паров пробы в газоподводящую линию. Эта конструкция иллюстрирует также еще одну важную особенность устройств для дозирования с делением потока. Даже при использовании колонок сечением 0,2—0,3 мм и при небольших коэффициентах деления потока (1/100—1/200) расход газа-носителя в капиллярном хроматографе составляет 0,2—0,5 л1мин, т. е. приближается к уровню потребления газа-носителя в крупномасштабной препаративной хроматографии. Такое количество газа обусловливает необходимость предварительного его подогрева, что обычно в настоящее время осуществляется в канале достаточной длины, высверленном в металлическом корпусе дозатора-испарителя. Однако для этой цели применяли также отдельный подогреватель с регулируемой температурой [25]. [c.134]

Глюкозамин и галактозамин можно легко разделить хроматографированием их смеси на колонке с дауэксом-50 при промывании 0,3 н. соляной кислотой, причем глюкозамин вымывается первым [188]. Таким путем можно определять 60—600 мкг каждого сахара, однако метод может быть применен и для крупномасштабного разделения. Возрастание концентрации кислоты в элюенте приводит к уменьшению разрешающей способности этих колонок [183, 188]. Гексозы, метилпентозы, пентозы и аминокислоты не препятствуют разделению этих соединений. Крамптон [183] использовал этот метод (со смолой зеокарб 225) для разделения многих 2-аминосахаров [c.212]

Самый простой способ обеспечения стабильности электрофоретических зон заключается в том, что в среду для электрофореза вводят вещества, образующие капиллярную структуру. Ан-тиконвекционные свойства такой системы весьма высоки, если площадь поперечного сечения капилляров достаточно мала, так как в канале круглого сечения скорость потока снижается пропорционально четвертой степени радиуса. В качестве поддерживающей среды чаще всего используются фильтровальная бумага, пленки из ацетата целлюлозы, колонки или блоки целлюлозного порошка, гранулированный крахмал или гранулы поливиниловых полимеров, а также агаровый, агарозный, крахмальный или полиакриламидный гели. Зональный электрофорез в поддерживающей среде имеет ряд важных преимуществ. При его проведении можно использовать какой-либо простой и сравнительно недорогой прибор и анализировать одновременно несколько различных препаратов. Процедуры визуализации зон и выделения фракций осуществляются довольно легко. Вещества, обладающие биологической активностью, можно выявить непосредственно на электрофореграммах. Метод легко приспособить как для крупномасштабного разделения веществ, так и для микроразделения. Удается достигнуть очень высокой разрешающей силы, особенно в среде, характеризующейся одновременно антикон векционными свойствами и эффектом молекулярного сита. [c.34]

Промышленность выпускает несколько типов приборов для крупномасштабного колоночного препаративного электрофореза. Примером может служить колонка Пората фирмы LKB. Трубка в ней снабжена внутренним и внешним холодильниками. В ходе электрофореза сместившиеся ко дну колонки фракции можно извлекать, прокачивая буфер через специальные выводы. Этот метод был применен, в частности, для выделения транофер рина из сыворотки крови человека [405]. [c.52]

Правая колонка отражает энергетику механических процессов, Энергия крупномасштабных движений, равная 1 10 Дж, приведена по А, С. Моиину [207]. Энергия, рассеиваемая в волнах за счет вязкости, составляет 3- 10 Дж, а энергия, теряемая за счет разрушения прибоя, —6- 10 Дж [168]. Энергия диссипации приливных движений оценивается по [190] в 1 10 Дж, а энергия, поступающая от ветра, равна 1 10 Дж [207]. Кинетическая энергия среднемасштабиых течений (1-10 Дж) оценена, исходя из характерной средней скорости мезомасштабиых течений, равной 10 см/с. Оценка механической энергии, передаваемой океану вариациями атмосферного давления, получена двумя путями [169, 176] и составляет 1 10 Дж. Во-первых, такая оценка получается из анализа энергии среднемасштабных наклонов уровня, а во-вторых — нз рассмотрения сил, приложенных к уровню океана со стороны градиентов атмосферного давления [176]. [c.19]

X 250 мм наносят максимум 2—5 мг белка. Однако для белков, сильно отличающихся друг от друга по гидрофобности, таких, как, например, БСА и овальбумин, хорошего разделения достигают и при нагрузках более 10 мг (Regnier, 1983). Для крупномасштабных разделений с использованием обратнофазо-вой хроматографии у фирм-изготовителей можно приобрести в больших количествах матрицы или уже готовые полупрепара-тнвные колонки. [c.123]

Небольшие количества высокоочищенных белков, о которых шла речь выше, получали на так называемых аналитических колонках, однако эту же процедуру можно проводить и в препаративных масштабах. В случае ИЛ-2 из 50 г исходного материала было получено 3,5 мкг белка, что дает степень очистки 505 000 (Stern et al., 1984). Что касается ИЛ-3, то из 72 г исходного материала было выделено 3,36 мкг этого белка, т. е. степень очистки составила 1,8-10 (Ihle et al., 1982). Успешное применение ВЖХ для аналитических разделений способствовало развитию более крупномасштабных вариантов фракционирования. В настоящее время большинство матриц доступно в виде готовых полупрепаративных колонок. Дальнейшее совершенствование препаративных колонок сделает возможным разделение методами ВЖХ граммовых количеств белка. [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология