CS255562B1

CS255562B1 - Membrane seating in electromigration apparatus

Info

Publication number: CS255562B1
Application number: CS852143A
Authority: CS
Inventors: Petr Pospisil; Jaroslav Hradil; Zdenek Stransky
Original assignee: Petr Pospisil; Jaroslav Hradil; Zdenek Stransky
Priority date: 1985-03-26
Filing date: 1985-03-26
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS214385A1

Abstract

Uložení membrány v elektromigračním přístroji, pokud je tato umístěna mezi zásobní elektrolyt v nádobě a elektrolyt v separačním prostoru horního dílce, spočívá v tom, že membrána je svým příčným průřezem uložena mezi horní dílec a dno nádoby. Uložení membrány je využitelné u přístrojů pro elektromigrační metody založených na pohybujícím se rozhraní elektrofokusaci, izotachoforéze,.dále v oblasti elektrodialýzy a to i pro práci za vysokých hydrostatických tlaků.Membrane placement in electromigration device if it is located between the storage electrolyte in the vessel and the electrolyte in the top panel separation space it is that the membrane is transverse between the upper panel a container bottom. Membrane storage is useful for devices for electromigration methods based on a moving interface electrofocusing, isotachophoresis, electrodialysis, even for work under high hydrostatic pressures.

Description

Vynález se týká uložení membrány v elektromigračním přístroji® ’FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the placement of a membrane in an electromigration apparatus.

U přístrojů pro elektromigrační metody, zejména v kapilární izotachoforéze, se používají různé membrány jako polopropustné přepážky mezi nádobami se zásobními elektrolyty a vlastním separačním systémem. Membrány jsou zhotovovány z celofánu, kolodia, acetylcelulosy či polyvinylacetátu. Styk mezi roztoky elektrolytů je zajištěn podélným uložením membrány a její plocha zajišťuje převod iontů podobně jako při dialýze. Styčná plocha je relativně velká a pružná, pružnost membrány vyvolává nežádoucí jevy v separa čním procesu, zhoršenou reprodukovatelnost analytických výsledků, posun zóny dávkovaného vzorku vlivem dopružení membrány a podobně. Plocha membrány je rovněž místem, kde se usazují nečistoty které pak ovlivňují kvalitu analýzy.In the electromigration method apparatus, especially in capillary isotachophoresis, various membranes are used as semi-permeable baffles between containers with storage electrolytes and the actual separation system. The membranes are made of cellophane, collodion, acetylcellulose or polyvinyl acetate. Contact between electrolyte solutions is ensured by longitudinal placement of the membrane and its surface provides ion transfer similar to dialysis. The interface is relatively large and elastic, the elasticity of the membrane causes undesirable effects in the separation process, impaired reproducibility of the analytical results, displacement of the dosing sample zone due to membrane springing and the like. The membrane surface is also a place where impurities are deposited which in turn influence the quality of the analysis.

Uvedené nedostatky odstraňuje uložení membrány v elektromigračním přístroji, umístěné mezi zásobní elektrolyt v nádobě a elektrolyt v separačním prostoru horního díbe, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že membrána je svým příčným průřezem uložena mezi horní dílec a dno nádoby.These drawbacks are eliminated by the placement of the membrane in the electromigration apparatus located between the storage electrolyte in the vessel and the electrolyte in the upper compartment separation space according to the invention. It is based on the fact that the diaphragm is placed between its upper part and the bottom of the container by its cross-section.

Uložení membrány podle vynálezu tvoří rigidní systém s velmi malou a nepružnou styčnou plochou, který zajišťuje propustnost iontů. Zároveň výrazným způsobem zjednodušuje stavbu zařízení a odstraňuje možnost jakékoli netěsnosti spoje. Uložení membrány podle vynálezu lze využít i v soustavách pracujících pod tlakem.The membrane placement of the invention forms a rigid system with a very small and inflexible interface that provides ion permeability. At the same time, it significantly simplifies the construction of the device and eliminates the possibility of any leakage of the joint. The membrane support of the invention can also be used in pressurized systems.

Vynález a jeho účinky jsou blíže' vysvětleny v následujícím popise příkladu jeho provedení podle přiloženého výkresu, kterýThe invention and its effects are explained in more detail in the following description of an exemplary embodiment thereof according to the accompanying drawing which: FIG

- 2 255 562 .- 2 255 562

znázorňuje v pod élném řezu uložení membrány v elektromigračním přístroji podle vynálezu. Vynález a jehQ účinky jsou dále blíže vysvětleny v popise dvou příkladů, v nichž jsou uvedeny tabulkovou formou některé základní doporučené elektrolytové systémy použité u uložené membrány v elektromigračním přístroji podle vynálezu·shows in longitudinal section a diaphragm seating in an electromigration apparatus according to the invention. The invention and its effects are further explained in the description of two examples in which some of the basic recommended electrolyte systems used in the embedded membrane in the electromigration apparatus of the invention are tabulated.

Nádoba 1 je vyplněna zásobním elektrolytem 2 a je opatřena přívodní elektrodou 2· Mezi dno nádoby 1 a dílec £ je svým průřezem uložena membrána 4, vyrobená z celofánu, celulózy a jejich derivátů, kolagenu, agaru, polyvinylacetátu, polyvinylchloridu nebo jiného polymeru. Membrána 4 je v ose otvoru 6 nádoby 1 opat řena také otvorem. Nádoba 1 je opatřena dále odvzdušňovacím a plnícím otvorem 7· V dílci £ je vytvořen separační prostor 8, v němž je umístěn další elektrolyt.The vessel 1 is filled with a storage electrolyte 2 and is provided with a lead electrode 2. A membrane 4 made of cellophane, cellulose and their derivatives, collagen, agar, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride or other polymer is placed between the bottom of the vessel 1 and the panel. The membrane 4 is also provided with an opening in the axis of the opening 6 of the container 1. The vessel 1 is further provided with a venting and filling aperture 7. A separating space 8 is formed in the panel 8, in which another electrolyte is placed.

Membrána 4 odděluje zásobní elektrolyt 2 od jiného elektrolytu, jenž je umístěn v separačním prostoru 8, takže je přitlačena dílcem 5 do dna nádoby 1.The membrane 4 separates the storage electrolyte 2 from another electrolyte which is located in the separation space 8 so that it is pressed by the panel 5 into the bottom of the container 1.

Výměna elektrolytu se provádí prudkým proudem z injekční stříkačky, který vede k dokonalému vyčištění zúženého prostoru.The electrolyte replacement is carried out by a violent jet from the syringe, which leads to perfect cleaning of the constricted space.

Měřením bylo zjištěno, že po vložení jedné membrány 4. vzroste odpor zásobního elektrolytu 2 v celém systému mezi anodou a katodou o 10 %. při konkrétní realizaci se vkládá pět přič ných membrán £ na sebe, což vede ke zvýšení odporu, nebot existuje požadavek na napětí vysokonapětového zdroje, asi o 1,5 $· Nárůs.t teploty v systému membrány £ podle propočtu nemůže být. vyšší než v separační kapiláře ý 0,4 mm při dané hodnotě hnacího proudu. Při konkrétním provedení má membrána £ rozměry ¢( 10/# 2 při tloušťce jedné membrány £ 0,04 nim, přičemž je použito 5 kusů, což znamená tloušťku asi 0,2 mm. Membrána 4. této konstrukce přístroje byla odzkoušena v řadě elektrolytů jak pro separaci aniontů, tak i kationtů, při proudových hustotách 60 až 150 uA, bez nejmenších závad a potíží. Jako materiálu pro membrány £ byl odzkoušen celofán, acetylceluloza a nitrocelulóza, v ždy s pozitivními Výsledky. Na závěr je nutno se zabývat otázkou konečné doby výměny předchozího zásobního elektrolytu 2 v membráně při záměně jeho druhu. Vyčištění membrány £ od staréhoThe measurement revealed that after insertion of one membrane 4, the resistance of the storage electrolyte 2 in the entire system between the anode and cathode increases by 10%. In a particular embodiment, five transverse membranes 6 are placed one on top of the other, leading to an increase in resistance, since there is a requirement for the voltage of the high voltage source, about 1.5%. higher than in the separation capillary ý 0.4 mm at a given value of drive current. In a particular embodiment, the membrane 4 has dimensions ¢ (10 / # 2 at a membrane thickness of 0.04 µm, using 5 pieces, which is about 0.2 mm thick). for separation of anions and cations at current densities of 60 to 150 µA, without the slightest defects and difficulties, cellophane, acetylcellulose and nitrocellulose have been tested as membranes ž, always with positive results. Replacing the previous storage electrolyte 2 in the membrane by changing its type.

- 3 255 562 zásobního elektrolytu 2 bezpečně proběhne již při prvé analýze, tedy slepém pokusu, který se vždy stejně při výměně zásobního elektrolytu 2 provádí. K dokonalé výměně postačí i dvouminutová aplikace proudu intenzity 120 uA. Vzhledem ke konstrukčnímu řešení nádoby 1 jako celku je ovšem možné provést velmi jednoduše proplach membrány £ novým zásobním elektrolytem 2,a to pouhým povolením dvou šroubů, mírným nadzvednutím dílce £ za přítomnosti nového zásobního elektrolytu 2 v nádobě 1 a opětným dotažením, Celá operace trvá několik vteřin.The 3 255 562 storage electrolyte 2 is safely carried out during the first analysis, i.e. a blank test, which is always carried out in the same way when the storage electrolyte 2 is replaced. A two-minute application of 120 uA current is sufficient for a perfect replacement. Due to the design of the container 1 as a whole, however, it is possible to perform a simple flushing of the membrane 4 with a new storage electrolyte 2 by simply loosening the two screws, slightly lifting the component 6 in the presence of the new storage electrolyte 2 in the container 1 and retightening. seconds.

Dále uvádíme dva příklady, v nichž jsou uvedeny tabulkovou formou některé základní doporučené elektrolytové systémy, použité u uložení membrány v elektromigračním přístroji podle vynálezu, včetně oblasti jejich využití.The following are two examples, in which some of the basic recommended electrolyte systems used in the placement of the membrane in the electromigration apparatus of the invention, including their field of application, are tabulated.

Příklad 1Example 1

Anionty - vedoucí elektrolyt; 0,002M až Ó,O2M HCl+protiion + aditivumAnions - lead electrolyte; 0.002M to 0.6M HCl + counterion + additive

- vedoucí ion: Cl protiion pH koncový elektrolyt oblast využití__- lead ion: Cl counter ion pH end electrolyte application area__

EACA 3,1 až 4,1 kyselina kapronová kyselina močová v seru, valparát V seru deriváty koenzymu M arabinofuranosyl-CTp histidin 5,5 až 6,5 MES peptidy, aditiva v potravináchEACA 3.1 to 4.1 caproic acid uric acid in serum, valparate In serum derivatives of coenzyme M arabinofuranosyl-CTp histidine 5.5 to 6.5 MES peptides, food additives

Příklad 2Example 2

Kationty - vedoucí elektrolyt: 0,005-0,05M KOH + protiion - vedoucí ion: K* protiion pH_koncový elektrolyt oblast využití_ kyselina 4,2 až 5,2 Beta alanin organická base octováCation lead electrolyte: 0,005-0,05M KOH + counter ion - lead ion: K * counterion pH_terminal electrolyte Field of application_ acid 4,2 to 5,2 Beta alanine organic base acetic

Uložení membrány 4 podle vynálezu je využitelné při konstruk ci a ve výrobě přístrojů pro elektromigrační metody v oblasti metod založených na pohybujícím se rozhraní, elektrofokusaci a zvláště na izotachoforéze. Možné je využití i v oblasti elektrodialýzy,a to i pro práce za vysokých hydrostatických tlaků.The placement of the membrane 4 according to the invention is useful in the construction and manufacture of apparatuses for electromigration methods in the field of methods based on moving interface, electrofocusing and in particular isotachophoresis. It can also be used in the field of electrodialysis, even for work under high hydrostatic pressures.

Claims

Placing the membrane in an electromigration apparatus, located between the storage electrolyte in the vessel and the electrolyte in the separating space of the upper panel, characterized in that the diaphragm (4) is disposed between its upper panel (5) and the bottom of the vessel (1).