Устройство для элетрофореза коллоидных систем - SU487476A3

Чертежи

Описание

Различие значений рН в крайних промежуточных камерах с буферным раствором, при1мыкаю,щих к электродным камерам, может быть обеспечено за счет питания каждой камеры своим собственным буферным электролитом, значение рН и буферная снособность которого выбираются заранее, но это требует наличия двух установок для питания каждой камеры.

Предпочтительно использовать буферные электролиты, имеющие одинаковые значения рН и буферную способность, и осуществлять их циркуляцию через соответствующие камеры со скоростями, обеспечиваюЩИми установление оптимального значения рН, по крайней мере в одном из отсеков под действием переноса ионов. В этом случае можно использовать общий источник буферного электролита и делить его ,иа два потока, каждый из которых питает соответствующую камеру. Эти потоки затем соединяют и возвращают ,в цикл после корректировки их состава.

В случае, когда в качестве электролита используют раствор едкого натра, катионообменная мембрана со стороны анода позво+

ляет прохождение ионов Na, а анионообменная мембрана со стороны катода нозволяет прохождение иолов ОН .

iB процессе электрофореза требуется корректировать электролит добавлением едкого натра, а в буферном электролите нейтрализовать едкий натр эквивалентным количеством соляной кислоты (в случае, если обрабатываемый раствор содерЖИт или может содержать хлор.иды). Кроме того, катионообмеиная мембрана препятствует ионам хлорида образовывать хлор на аноде-вещество вредное как для стального анода, та.к и для больщинства обрабатываемых растворов.

Если в качестве электролита используют раствор кислоты, то выбирают, как правило, кислородсодержащую кислоту, налример серную . Если наличие ионов этой Кислоты является нежелательным для обрабатываемого раствора, то можно питать анодную камеру такой кислородсодержащей кислотой, а катодную камеру - другой кислотой, например соляной.

Устройство 1может быть выполнено в виде концентрических кольцевых элементов или плоских наложеииых друг на друга элементов . ,В последнем случае высота отсеков выше их щирины, как правило, в отпощении 3:1 - 5:1. Ширина отсеков небольшая - менее 10 мм и может быть 1-4 мм.

-Несколько ячеек могут быть сгруппированы в батареи (последовательно, параллельно или нараллельио-лослвдавательио).

На фиг. 1 изображена припципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- схема сборки одной из сим-метричных полощ ,ин устройства.

Устройство имеет корпус 1, разделенный па камеры: анодную электродную камеру 2

с анодом 3, промсжутоЧИую буферную камеру 4, электрофорезиый анодный отсек 5 и электрофорезный катодный отсек 6, промежуточную буферную камеру 7 и катодную электродную камеру 8 с катодам 9. Камеры разделены мембранами: катионообменной мембрацой 0, полупроницаемой мембраной 11, через которую 1могут проходить ионы и молекулы с молекулярным весом менее 500,

микропористой мембраной 12, через которую

могут проходить извлекаемые компоненты,

полупроницаемой мембраной 13, аналогичной

лембраие //, и аниоиообмениой мембраной 14.

Все камеры имеют противоположно расположенные отверстия для циркуляции растворов - в анодной электродной камере 2 - отверстия 15 и 16, в промежуточной буферной камере 4 - отверстия 17 и 18, в электрофорезиом анодном отсеке 5 - отверстия 19 и

20, в электрофорезном катодном отсеке - отверстие 21, в пр01межуточной буферной камере 7 - отверстия 22 и 23, в катодной электродной камере 8 - отверстия 24 и 25.

Обрабатываемый раствор вводят в ацодный электрофорезный отсек 5 через отверстие 19. Раствор с5)ильтруется через микропористую мембра1 у 12. Устанавливая разность гидростатического давления, по обеим сторонам мембраны Г2 пропускают часть жидкости и

ее фильтруЮЩиеся компоненты через катодный электрофорезный отсек 6. Фильтруемые и нефильтруемые фракции обрабатываемого раствора выходят соответственно через отверстия 20 и 21.

Электролит в электродные камеры 2 и 8 подают соответствеино через отверстия 15 и

24и отводят вместе с электролизными газами через отверстия 16 и 25. Оба потока электролита соединяются в резервуарах 26 и

,воз;зращаются в цикл насоСом 27. В резервуар

25вводят реактив для корректировки электролита по трубопроводу 28.

БуоЬерпый раствор вшодят .в ка.сры 4 yi 7 соответственно через отверстия 17 и 22 п отводят через отверстия 18 и 23. Оба потока буферного раствора соединяются в резервуаре 29 и возвращаются в цикл насосом 30.

Расход электролита в камерах 4 н 7 регулируют соответствен.но вентилями 31 и 32 н

.измеряют расходомерами 33 и 34. Теплообменник 35 погружают в резервуар 29 и через управляемый термостат 36 регулируют температуру в ячейке. В резервуар 29 может вводиться реактив для поддержания необходимого значения рН но трубопроводу 57 контролируемым прибором 38.

Электроды 3 и 9 подсоединяют к генератору постоянного тока.

Ниже приведен пример сборки устройства . Камеры 6-8 (ом. фиг. 2) соответствуют катодной половине устройства. Другая анодная половина расположена симметрично плоскости микропористой .мембраны 12. Ячейка образована путем уклад ки мембран 12-14

и промежуточных плоских рамок 39-41 между двумя жесткими пластинами 42, стягиваемых с помощью нарезных штырей, пропущенных в отверстия 43.

Для образования камер промежуточные рамки 39-41 выдалбли1ваются в центре. Мембраны и рамки имеют отверстия 44, при совмещении которых образуется распределительный канал для прохождения раствора между различными камерами.

Рамки 39-41 изготовляются из любого изол.ирующего материала и могут соприкасаться с любыми жидкостями. Например при обработке крови они могут быть выполнены и покрыты фторсодержащими полимерами ИЛИ силиконовыми эластомерами.

Каждый из электродов может быть образован из решетки из нержавеющей стали, к которым подходят питающие провода 45 по толщине прокладки. В других камерах размещены рещетки, образованиые из двух слоев термоизоляционных проводов, покрытых поЛИэтиленом или другим пластическим материалом , а в случае необходимости - силикопированлые . Они служат для удержания мембран и для более равномерного распределення потоков раствора в каждой камере за счет турбулизации потока.

П р е л г е т изобретения

Устройство для электрофореза коллоидных систем, включающее катодную и анодную электродные камеры, заполненные электролитом , и расположенные между ними проме0 жуточные камеры, разделенные между собой полупроницаемыми мембранами и заполпенные буферным раствором и обрабатываемым раствором, автономные циркуляционные контуры для электролита, буферного раствора и обрабатываемого раствора, циркулирующих через соответствующие электродные и промежуточные камеры, отличающееся тем, что, с целью проведения электрофореза без изменения ионного состава обрабатываемого рас0 твора, устройство выполнено с четырьмя промежуточными камерами, две крайние из которых отделены от катодной и анодной электродных камер ионообменными мембранами - анионообменной и катионообменной соответственно .

Реферат

Формула

27

Фиг /