Modeling of chromatographic sepatatians by electrical fields

通过电场对色谱分离进行建模

• 批准号: 5407004
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Arlt
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik (TVT)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5407004?language=en
• 关键词: Modeling; chromatographic; sepatatians; electrical; fields

Die Kapillar-Elektrochromatographie ist ein bewährtes Analyseverfahren, das z. B. für Oligonukleotide, DNA-Fragmente, Aminosäuren, Vitamine, chirale Substanzen, Peptide, polyzyklische Aromate, Corticosteroide, Proteine und Pharmazeutika eingesetzt wird. Der Einsatz der Elektrochromatographie ist insbesondere durch die hohe Effektivität und Selektivität des Verfahrens begründet. Quantifiziert wird die Effektivität durch die Höhe einer theoretischen Trennstufe (height equivalent to a theoretical plate, HETP1) bzw. die Anzahl der Trennstufen (number of transfer units, NTU). Die Selektivität ist ein Maß für die Trennung der Stoffe im System. Durch die Überlagerung adsorptiver und elektophoretischer Trennmechanismen ist die Selektivität oft höher als in der Adsorptionschromatographie. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Etablierung eines allgemeinen mathematischen Modells, das die physikalischen Vorgänge in elektrochromatographischen Trennsäulen abbildet. Besonderes Augenmerk liegt auf der Gültigkeit des Modells für unterschiedliche Durchmesser (geplant: 50 µm bis 5mm) der Trennsäule, um die Grundlage für die Simulation präparativer Anwendungen zu schaffen. Die Messung der Stoffdaten und Systemparameter sowie die Kontrollmessungen zur Validierung des Modells erfolgt im experimentellen Teil des Forschungsvorhabens. Dieser dient der Bestimmung grundlegenden Parameter der Trennsysteme, wie z. B. Messung der Adsorptionsisothermen und des Massentransports (im elektrischen Feld), Bestimmung der Geschwindigkeit des elektroosmotischen Antriebs für verschiedene Eluent/Adsorbens-Paarungen und der Untersuchungen zu elektrischer Spannung und Strom ( dissipierte elektrische Leistung) für verschiedene Eluente. In einem zweiten Abschnitt des Vorhabens soll eine Anlage für präparative Anwendungen erstellt werden (nicht Gegenstand dieses Antrags). Neben den bekannten Problemen des Scale-Up chromatographischer Verfahren, die der Antragsteller ohne elektrische Felder bereits bearbeitet hat, wird die Wärmeentwicklung aufgrund des elektrischen Stroms, die Joulesche Wärme, eines der Hauptprobleme sein. Außerdem ist zu klären, ob bei gepackten Trennsäulen größeren Durchmessers die mechanische Pumpe vollständig durch den elekroosmotischen Antrieb ersetzt werden kann.

Kapillar-Elektrochromatography is an bewährtes analysefahren，das z. B。für Oligonukleotide，DNA-Fragmente，Aminosauuren，Vitamine，chirale Substanzen，Peptide，polyzyklische Aromate，Corticosteroid，Proteine und Pharmazeutika eingesetzt wird.电色谱法的优点是通过高效率和高选择性来实现的。Quantifiziert wird die Effektivität durch die Höhe einer theoretischen Trennstufe（height equivalent to a theoretical plate，HETP 1）bzw. die Anzahl der Trennstufen（传输单元数，NTU）。Die Selektivität ist ein Masterpiece für die Trennung der Stoffe im System.然而，在吸附色谱中，选择性吸附和电泳机理往往更重要。研究对象是一个通用的数学模型，它是电色谱分析中的物理变量。Besonderes Augenmerk liegt auf der Gültigkeit des Models für untermendliche Durchmesser（geplant：50 µm bis 5mm）der Trensäule，um die Grundlage für die Simulation präparativer Anwendungen zu schaffen.在实验研究中，通过对数据和系统参数的测量，可以对模型进行控制，以验证模型的正确性。本文介绍了潮流系统基本参数的确定方法。B。测量吸附温度和质量传输（在elektrischen费尔德），测定用于vercylindene洗脱液/吸附剂的电吸附剂的Geschwindigkeit和用于vercylindene洗脱液的电吸附剂跨距和Strom（dissipiete elektrische Leistung）。在一个第二次尝试中，需要一个准备性的Anwendungen韦尔登（不包括Antrags）。如果要解决放大色谱仪的问题，那么电动费尔德的分析仪就必须承担这一责任，电动斯特罗姆斯的Wärmeentwicklung aufgrund，Joulesche Wärme，一个主要问题。因此，在电动泵的驱动力作用下，电动泵的驱动力可以通过韦尔登来实现。