Hielscher Ultrasonics
Ще се радваме да обсъдим вашия процес.
Обадете ни се: +49 3328 437-420
Изпратете ни поща: info@hielscher.com

Ултразвукова модификация на частици за HPLC колони

Предизвикателствата при HPLC са бързото и ефективно разделяне на широк спектър от проби. Уникирането позволява да се модифицират и функционализират наночастици, например микросфери от силициев диоксид или цирконий. Ултразвукът е много успешна техника за синтез на силициеви частици ядро-обвивка, особено за HPLC колони.

Ултразвукова модификация на силициеви частици

Sonicator UIP1000hdT за дисперсия и модификация на наночастици, които впоследствие се използват за опаковане на HPLC колони и патрониСтруктурата и размерът на частиците, както и размерът на порите и налягането на помпата са най-важните параметри, влияещи върху HPLC анализа.
Повечето HPLC системи работят с активна неподвижна фаза, прикрепена към външната страна на малки сферични силициеви частици. Частиците са много малки мъниста в микро- и нано-диапазона. Размерите на частиците на мънистата варират, но най-често се среща размер на частиците от около 5 μm. По-малките частици осигуряват по-голяма повърхност и по-добро разделяне, но налягането, необходимо за оптимална линейна скорост, се увеличава обратно на квадрата на диаметъра на частиците. Това означава, че използването на частици с половин размер и със същия размер на колоната удвоява производителността, но в същото време необходимото налягане се увеличава четири пъти.
Power Ultrasonics е добре познат и доказан инструмент за модификация/функционализация и дисперсия на микро- и наночастици като силициев диоксид. Поради своите еднакви и много надеждни резултати при обработката на частици, ултразвукът е предпочитаният метод за получаване на функционализирани частици (напр. частици сърцевина-обвивка). Мощният ултразвук създава вибрации, кавитация и индуцира енергия за сонохимични реакции. По този начин ултразвуковите апарати с висока мощност се използват успешно за третиране на частици, включително функционализация / модификация, Намаляване на размера & дисперсия както и за наночастици Синтез (напр. Сол-гел маршрути).

Предимства на ултразвуковата модификация / функционализация на частици

  • лесен контрол върху размера и модификацията на частиците
  • пълен контрол върху параметрите на процеса
  • Линейна мащабируемост
  • приложимо от много малки до много големи обеми
  • безопасен, потребител- & екологично чист
Соникатори като UP400St се използват често в лабораториите за диспергиране на силициев и циркониеви наночастици, за да ги подготвят за HPLC колони.

Сондов ултразвуков уред UP400St диспергиране и функционализиране на силициеви наночастици

Искане за информация




Обърнете внимание на нашите Политика за поверителност.




Ултразвукова подготовка на силициеви частици сърцевина-обвивка

Силициеви частици ядро-обвивка (твърда сърцевина с пореста обвивка или повърхностно пореста) все по-често се използват за високоефективно разделяне с бърз дебит и относително ниско обратно налягане. Предимствата се крият в тяхната твърда сърцевина и порестата обвивка: Цялата частица сърцевина образува по-голяма частица и позволява да се работи HPLC при по-ниско обратно налягане, докато порестата обвивка и самата малка твърда сърцевина осигуряват по-голяма повърхност за процеса на разделяне. Ползите от използването на частици сърцевина-черупка като опаковъчен материал за HPLC колони са, че по-малкият обем на порите намалява обема за разширяване от надлъжна дифузия. Размерът на частиците и дебелината на порестата обвивка оказват пряко влияние върху параметрите на разделяне. (срв. Hayes et al. 2014)
Най-често използваните опаковъчни материали за опаковани HPLC колони са конвенционалните силициеви микросфери. Частиците ядро-обвивка, използвани за хроматография, обикновено също са направени от силициев диоксид, но с твърда сърцевина и пореста обвивка. Силициевите частици сърцевина-обвивка, използвани за хроматографски приложения, са известни също като разтопено ядро, твърдо ядро или повърхностно порести частици.
силикагелове може да се синтезира чрез сонохимичен сол-гел път. Силикагеловете са най-често използваният тънък слой за разделяне на активни вещества чрез тънкослойна хроматография (TLC).
Кликнете тук, за да научите повече за сонохимичния път за сол-гел процеси!
The ultrasonic synthesis (sono-synthesis) can be readily applied to the synthesis of other silica-supported metals or metal oxides, such as TiO2/SiO2, CuO/SiO2, Pt/SiO2>, Au/SiO2 and many others, and is used not only for silica modification for chromatographic cartridges, but also for various industrial catalytic reactions.
Прочетете повече за ултразвуковите апарати за функционализация на наночастици за HPLC колони

Ултразвукова дисперсия на наночастици

Дисперсията с фин размер и деагломерацията на частиците е особено важна за получаване на пълната производителност на материала. По този начин за високоефективно разделяне като опаковъчни частици се използват монодисперсни силициеви частици с по-малък диаметър. Доказано е, че сонификацията е по-ефективна при диспергирането на силициев диоксид в сравнение с други методи за смесване с високо срязване.
Графиката по-долу показва резултата от ултразвуковото диспергиране на димящ силициев диоксид във вода. Измерванията са получени с помощта на Malvern Mastersizer 2000.

Ултразвуковото диспергиране води до много тясно разпределение на размера на частиците.

Преди и след ултразвук: Зелената крива показва размера на частиците преди ултразвуков оксид, червената крива е разпределението на размера на частиците на ултразвуково диспергиран силициев диоксид.

Кликнете тук, за да прочетете повече за ултразвуковото диспергиране на силициев диоксид (SiO2)!

Ултразвукова дисперсия на нано-силициев диоксид: Ултразвуковият хомогенизатор на Hielscher UP400St диспергира наночастиците от силициев диоксид бързо и ефективно в равномерна нанодисперсия.

Ултразвукова дисперсия на нано-силициев диоксид с помощта на ултразвуковия апарат UP400St

Миниатюра на видео

Уплътняване на прах с помощта на Sonication

Плътността на праха в колоните HPLC е от съществено значение за постигане на висока ефективност на разделяне, стабилна производителност на колоната, постоянни характеристики на потока, точно време за задържане, подобрена разделителна способност и удължен живот на колоната. Осигуряването на подходяща и еднаква плътност на опаковане е от основно значение за надеждната и ефективна работа на HPLC системите. Ултразвуковото уплътняване на прах може да помогне за ефективно пълнене на HPLC колони и патрони с оптимална плътност на праха.
Научете повече за ултразвуковото уплътняване на прах!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, ако желаете да поискате допълнителна информация относно ултразвуковата хомогенизация. Ще се радваме да ви предложим ултразвукова система, отговаряща на вашите изисквания.









Моля, обърнете внимание на нашите Политика за поверителност.




Ултразвуковият реактор MSR-4 е високопроизводителен хомогенизатор за синтез и дисперсия на наночастици.

Промишлени ултразвукови уреди за високопроизводителна дисперсия на наночастици



Факти, които си струва да знаете

Какво е високоефективна течна хроматография (HPLC)?

Хроматографията може да се опише като процес на пренос на маса, включващ адсорбция. Високоефективната течна хроматография (известна още като течна хроматография под високо налягане) е техника за анализ, чрез която всеки компонент на сместа може да бъде разделен, идентифициран и количествено определен. Алтернативно, препаративна мащабна хроматография, използвана за пречистване на големи партиди материал в производствен мащаб. Типичните аналити са органични молекули, биомолекули, йони и полимери.
Принципът на разделяне на HPLC разчита на подвижна фаза (вода, органични разтворители и др.), която преминава през неподвижна фаза (уплътнения от силициев диоксид, монолити и др.) в колона. Това означава, че течен разтворител под налягане, който съдържа разтворените съединения (разтвор на пробата), се изпомпва през колона, пълна с твърд адсорбентен материал (напр. модифицирани частици силициев диоксид). Тъй като всеки компонент в пробата взаимодейства малко по-различно с адсорбиращия материал, дебитите за различните компоненти варират и по този начин водят до отделяне на компонентите, докато изтичат от колоната. Съставът и температурата на подвижната фаза са много важни параметри за процеса на разделяне, влияещи върху взаимодействията, които се случват между компонентите на пробата и адсорбента. Разделянето се основава на разделянето на съединенията към неподвижна и подвижна фаза.
Резултатите от анализа на HPLC се визуализират като хроматограма. Хроматограмата е двуизмерна диаграма с ордината (оста y), даваща концентрация по отношение на реакцията на детектора, а абсцисата (оста x) представлява времето.

Силициеви частици за опаковани касети

Силициевите частици за хроматографски приложения се основават на синтетични силициеви полимери. Най-вече те са направени от тетраетоксисилан, които са частично хидролизирани до полиетоксисилоксани, за да образуват вискозна течност, която може да бъде емулгирана в етанолова водна смес при непрекъсната ултразвук. Ултразвуковото разбъркване създава сферични частици, които се трансформират в силициеви хидрогелове чрез каталитично индуцирана хидролитична кондензация (известна като метод "Унгер"). Хидролитичната кондензация причинява обширно омрежване през повърхностните видове силанол. След това хидрогелните сфери се калцинират, за да се получи ксерогел. Размерът на частиците и размерът на порите на силно порестия силициев ксерогел (Сол-гел) се влияят от стойността на pH, температурата, използвания катализатор и разтворители, както и от концентрацията на сол на силициев диоксид.

Непорести срещу порести частици

Както непорьозните, така и порестите силициеви микросфери се използват като неподвижна фаза в HPLC колони. За малки непорести частици разделянето се случва на повърхността на частицата и разширяването на лентата се облекчава поради краткия път на дифузия, като по този начин се получава по-бърз трансфер на маса. Въпреки това, ниската повърхност води до по-неточни резултати, тъй като задържането, времето за задържане, селективността и следователно разделителната способност са ограничени. Товароносимостта също е критичен фактор. Порести силициеви микросфери осигуряват освен повърхността на частиците допълнително повърхността на порите, която предлага повече контактна площ за взаимодействие с аналити. За да се осигури достатъчен транспорт на маса по време на разделяне на течна фаза, размерите на порите трябва да имат размер над ∼7nm. За разделяне на големи биомолекули са необходими размери на порите до 100 nm, за да се постигне ефективно разделяне.

Литература/Препратки

Ще се радваме да обсъдим вашия процес.

Let's get in contact.