① 请问:激光粒度仪测定石墨粒度的方法干法还是湿法最好有具体的方法步骤石墨粒级5um左右
石墨是不溶于水的,所以干法和湿法都可以,一般情况下干法和湿法都可以的情况下,采用湿法测量。不知道你用的粒度仪是哪个厂家哪个型号的,湿法测量在粒度仪的用户手册上都有详细的操作步骤,你可以参考。
② 各种粒度测试方法的优缺点有哪些
1)筛分 原理:以来筛孔大小的机械分离作用。
优点:简单直观。动态范围较小,常用于大于40mm的颗粒测定。
缺点:速度慢,一次只能测量一个筛余值,不足以反映粒度分布;微小筛孔制作困 难;误差大,通常达到10%~20%;小颗粒由于团聚作用通过筛孔困难;有人为误 差,导致可信度下降。
2)沉降 原理:斯托克斯定律。
优势:可测试。
缺点:动态范围窄;小粒子沉降速度很慢,对非球型粒子误差大;由于密度一致性 差,不适用于混合物料;重力沉降仪适用于10微米以上的粉体,如果颗粒很细则 需要离心沉降。
3)库尔特电阻法 原理:颗粒通过小孔时产生的电阻脉冲计数。
优点:可以测定颗粒总数,等效概念明确;操作简便。
缺点:动态范围小,1:20左右;对介质的电性能有严格要求;容易出现 堵塞小孔现象。
4)显微镜法 原理:光学成像。
优点:简单直观;可作部分形貌分析。
缺点:动态范围窄,1:20;测量时间长,约20分钟;样品制备操作较复杂; 采样的代表性差;对超微细粒分散有一定的难度,受衍射极限的限制,无法检测超 细颗粒。
5)电镜 原理:电子成像。
优点:直观;分辨率高。
缺点:取样量少,没有代表性,样品杂;仪器价格昂贵。
6)激光粒度仪 原理:激光衍射/散射。
优点:测量速度快,约1分钟;动态范围大,约1:1000以上;重复型号; 准确度高,分辨率高;操作简便;客队动态颗粒群进行跟踪测试分析,是目 前最先进的粒度仪,也是粒度仪发展方向。
以上是微纳总结
③ 粒度分析方法的选择
粒度分析方法视碎屑岩颗粒大小和岩石致密程度而异。
1.砾岩的粒度分析方法
砾岩的粒度分析,主要在野外进行,一般采用筛析和直接测量两种方法。对胶结不太坚固的砾石和疏松的砾石层,先用孔径为10 mm和1 mm的筛子过筛;小于1 mm的基质和胶结物,可带回室内进行再细分;10~1 mm的细砾部分若是含量多而差异大者要用筛析方法进行细分;10 mm以上的砾石,一般在野外用尺子直接测量。然后将各粒级的砾石分别称重,填于粒度分析表中。由于砾岩在垂向和平面上的多变性,应选择有代表性的取样地点,而且样品质量不少于25~30 kg,否则误差就可能相当大。对于胶结坚固的砾岩,可在风化带上进行粒度测量,或采标本回室内,先进行胶结处理,将砾石分开,再进行粒度测量。
2.砂岩和粉砂岩的粒度分析方法
砂岩和粉砂岩的粒度分析常采用筛析法、沉速法和薄片法,常用的沉速法有阿兹尼法、沙巴宁法和罗宾逊法等。筛析法和沉速法适用于未固结的疏松岩石,如粗碎屑岩,一般只用筛析法;而中-细粒碎屑岩由于常常含有较多的粉砂和黏土,常将沉速法与筛析法相结合使用。薄片法主要用于固结坚硬的岩石。一般说来,筛析法适用于大于0.25 mm的颗粒,亦可用于大于0.1 mm的颗粒,而沉速法适用于小于0.25 mm的颗粒。
用不同粒度分析方法所得的结果之间会有一定的差异。同一地区最好采用同一方法,以便于资料间的对比应用,若用不同方法,需要经过换算后才能应用。
④ 关于激光粒度仪,湿法和干法有什么区别
湿法就是用水或者其他液体作为分散介质进行分散然后测试的粒度仪.
干法就是用空气分散,一般用来测试遇水起反应或者发生形变的物质.
比如说,水泥就适合用干法,中药因为遇水会膨胀,也建议用干法。而一些乳液,则必须用湿法的
⑤ 粒度分析
粒度与搬运流体的性质及其力学特征密切相关,它是判别环境的标志之一。目前国际上应用最广的粒度分级标准是伍登-温德华粒级。它是以1mm作为基数乘以或除以2来分级的。后经克伦宾将其转化为φ值。转换公式为:
φ=-log2d
式中:d为毫米直径值。形成一个以1为基数,2为公比数的等比级数列。如表4-3所示。
表4-3 伍登-温德华φ值粒度标准
*有些分界点记为0.05mm;**有些分界点记为0.005mm
沉积物粒度测量方法,主要包括放大镜、照片分析、筛析、沉降分析、显微镜下粒度分析等方法。针对不同的颗粒选择适用的方法进行测量,其中,砾石等颗粒级别较大的多用皮尺或测量规直接测量,用量筒测砾石的体积。可松解或疏松的细、中碎屑岩多采用筛析法。粉砂及黏土岩常用沉降法、流水法等方法测量。固结的无法松解的岩石多采用显微镜下粒度分析。不同的方法测出的结果,略有差别,需校正后才能互用,其中沉降粒径和筛析粒径之间的偏差小于或等于0.1φ,可以直接互用。但薄片显微镜下分析粒径,因存在切片效应,需经过弗里德曼(1962)所提出的粒度的回归校正方程:
D=0.3815+0.9027d
式中:D为校正后的筛析粒径,d是薄片中测定的视长径,均为φ单位。进行校正后才能与筛析法的结果相互用,一般校正后的平均粒径最大偏差一般不超过1/4φ单位。
此外,在粒度测量中杂基校正是一项重要的工作,其方法是:显微镜测至7φ,测定或估出杂基含量。取其2/3~1/2为校正值,假定为Δ,将各累计频率乘以(100-Δ),重新绘曲线。对于弱固结岩石,可用同一标本既做筛析也作薄片分析,通过实验求出校正系数(100-Δ)的数值。
粒度分析的结果可获取到大量的测值,这种大量的数字资料要用统计的方法加以处理,才能推断其与流体力学性质和沉积环境之间的关系。主要的方法是:根据资料做出一些图件,从这些图件上做定量的解释分析。或者直接通过计算,统计参数。两种方法各有优劣,往往需综合分析利用。
粒度分析图主要包括直方图、频率曲线图和累积曲线图(累积百分含量图)。其中最常用的是累积百分含量图,是由维希尔(1969)根据采自现代和古代不同环境内的1500个样品测得的粒度数据,以粒径(φ值)为横坐标,以累积概率值为纵坐标,用来表现大于一定粒级的百分含量统计图。他通过分析得出了沉积物搬运方式与粒度分布之间的关系,以及一些环境的概率图模式(图4-1)。
图4-1 搬运方式与粒度分布的关系
(据Visher,1969)
沉积物的粒度一般不是表现为单一的对数正态分布,因此,在概率分布图上总是表现为几个相交的直线段。每个直线段是不同搬运方式产生的响应。主要包括牵引负载、跳跃负载和悬浮负载三种。其中,悬浮负载的颗粒一般很细,粒径在0.1mm左右,其负载颗粒的粗细变化取决于介质的扰动强度,在概率图上的右上角形成悬浮次总体;跳跃负载是指靠近河床底部层,通过在动荡的水中或流水中对颗粒进行分选,粒径一般在0.15~1.0mm之间,往往是沉积样品中分选最好的组分,在概率图的中部形成跳跃次总体,其不是一个粒度总体,而是由两部分组成,如海滩砂;底部牵引负载是粗粒组分,因颗粒粗而在地面上滚动,形成的滚动次总体位于图的左下方。沉积物因粒径大小和分选性的不同,经历了不同的搬运方式,在累积概率图上形成了不同的次总体直线。直线的不同斜率代表不同的分选性,斜率越大代表分选越好,一定的粒度分布区间和斜率,表明不同的次总体具有一定的平均粒径和标准偏差。各直线段的交点称为交截点,有的样品在两个粒度次总体间有混合带,在图上表现为两线段圆滑接触。
大量的粒度数据通过计算获得各种分析参数后,往往也通过作图来进行定量分析,最常用的是弗里德曼(1961,1967)通过对现代海洋与河流、湖滩沉积所做的粒度分析,用粒度参数离散图(采用10种粒度参数,作出19种图)来区分河流与海(湖)滩沉积。离散图能够把不同成因的砂区别开来,是由于不同成因的砂具有不相同的结构参数。
此外,C-M图也是另外一种常用的图版(图4-2),它是应用每个样品的C值和M值绘成的图形,由Passega(1957,1964)所提出。其中,C值是累积曲线上颗粒含量1%处对应的粒径,M值是累积曲线上50%处对应的粒径。C值与样品中最粗颗粒的粒径相当,代表了水动力搅动开始搬运的最大能量;M值是中值,代表了水动力的平均能量。该图版对于每一个样品都可以用其C值和M值,在以C值为纵坐标,以M值为横坐标的双对数坐标纸上投得一个点,研究沉积地层包含的由粗至细的全部粒度结构类型样品在图纸上会投得一个点群。根据点群的分布绘出的图形形态、分布范围,以及图形与C-M基线的关系等特点,与已知沉积环境的典型C-M图进行对比,再结合其岩性特征,从而对该层沉积岩的沉积环境做出判断。
图4-2 牵引流的C-M图像及粒度类型
(据Passega,1964)
在C-M图中,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅸ 段表示C>1000μm,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ段表示C<1000μm。1表示牵引流沉积,2表示浊流沉积,“T”代表静水悬浮沉积。“S”形图是以河流沉积为例的完整C-M图,可划分为N—O—P—Q—R—S段。其中从左至右:
N—O段基本上由滚动颗粒组成,C值一般大于1mm(1000μm),常构成河流的砂坝砾石堆积物。
O—P段是滚动物质与间歇悬浮物质(跳跃)混合,物质组分中滚动组分与悬浮组分相混合。C值一般大于800μm,但由于滚动组分中有悬浮物质的参加,从而使M值有明显的变化。C值稍微变化即会使M 值发生重大改变,即粒度分布极不对称,粗细首尾不均。
P—Q段是以间歇悬浮质为主,粗粒滚动质减少。由上游至下游C值变化而M值不变,说明随着流体搬运能力的减弱,越向下游滚动组分的颗粒越小。但由于滚动颗粒的数量并不多,因此M值基本不变。P点附近的C值以Cr表示,它代表着最易作滚动搬运的颗粒直径。
Q—R段为递变悬浮段,沉积物的特点是C值与M值相应变化,显示出与C=M线平行的结果,主要搬运方式为递变悬浮搬运,悬浮物质组分在流体中由下向上粒度逐渐变细,密度逐渐变低。它一般位于水流底部,常是由于涡流发育造成的。该段C的最大值以Cs表示。
R—S段为均匀悬浮段,是粒径和密度不随深度变化的完全悬浮,随着M值向S端逐渐变小,C值基本不变,最大C值即Cu,它代表均匀悬浮搬运的最大粒级。搬运方式常是递变悬浮之上的上层水流搬运,不受底流搬运分选,物质组成主要为粉砂和泥质混合物,最粗的粒度为细砂。表示在河流中从上游至下游沉积物的粒度成分变化不大,只是粗粒级含量相对减少。
C-M图也可用来研究水深、分选性、古流速和碎屑岩分类等,它是一种多功能综合图。
⑥ 湿法制粒压片过程中应注意哪些问题
湿法制粒压片过程中应注意以下方面:
1、粘合剂的选择:粘合剂的选择是制粒操作的关键。如果选择不当,不仅影响颗粒质量,甚至根本不能制成颗粒。应根据对药物粉末的润湿性、溶解性进行选择。一般来说,亲水性、溶解性适宜的原料粉末的制粒效果较好。
2、粘合剂的加入量:粘合剂的加入量对颗粒的粉体性质及收率影响较大,其影响比操作条件更大。因为粘合剂的加入量影响原料粉粒(第一粒子)之间的粘着力。
3、粘合剂的加入方式:粘合剂可一次加入或分次加入,而且既可以溶液状态加入,也可呈粉末状态加入。把粘合剂溶液分批加入或喷雾加入,有利于核粒子的形成,可得到较均匀的粒子。制粒时间根据对颗粒的要求不同而不同,一般10一20分钟即可得到球形度较高而且致密的颗粒。
4、原料粉末的粒度:原料的粒度越小,越有利于制粒,特别是结晶性的药品,经粉碎后制成的颗粒与未经粉碎制成的颗粒有很大的差别。大的结晶溶解性差,结合力弱,容易在干燥过程中从颗粒表面脱落下以致影响粒度分布。
片剂是药物与辅料混合均匀后压制而成的片状制剂,其外观有圆形的和椭圆、三角等异形的。片剂生产线主要是根据客户产量和产品性质,设计相符的生产线,不同的产量和产品性质,提供不同的型号和机型。在片剂生产线中主要包括:粉碎混合、制粒、包衣、压片及包装设备。
(6)粒度分析方法开发湿法注意事项扩展阅读:
压片分类
1、湿法制粒压片法
湿法制粒压片法是将湿法制得的颗粒经干燥、添加适宜辅料后压片的成型工艺。凡药物对热、湿比较稳定,一般可选用湿法制粒压片法 。
2、干法制粒压片法
干法制粒压片法是将干法制粒的颗粒经添加适宜辅料后压片的成型工艺干法制粒压片法常用于热敏性物料、遇水易分解的药物,方法简单、省工省时。但干法制粒存在着需特殊重压设备以形成大片,粉尘飞扬严重,以致增加交叉污染机会等缺点。
3、半干式颗粒压片法
半干式颗粒压片法又称为空白颗粒压片法,是将药物粉末和预先制好的辅料颗粒混合后压片的成型工艺。该法适合于对湿热敏感、不易制粒,而且成形性差的药物,也可用于含药较少的物料制粒。
⑦ 什么是粒度分析
矿粒(或矿块)的大小称为粒度。破碎、磨碎和选别过程中所处理的物料,都是粒度不同的各种矿粒的混合物。将矿粒混合物按粒度分成若干级别,这些级别叫做粒级。物料中各粒级的相对含量叫做粒度组成。粒度组成的测定工作叫做粒度分析。 粒度组成的测定是一项很重要的工作,在许多工业部门都常遇到。例如水泥工业、冶金工业、煤粉制备、土工试验、甚至食品加工等部门,都会用到粒度分析,也是选矿试验中必不可少的一个检测项目,原矿和产品都常需进行粒度分析。 没有一个粒度分析方法,可以适用于一切粒度范围,一般都是按粒度大小不同采用不同的测定方法。目前应用的各种测定方法及其适用范围如表1所示。其中有的方法得出的是粒度分布,有的方法得出的是平均直径;有的是直接测量粒度(如筛析和显微镜测定);有的则是根据其他参数换算(如沉降速度和比表面);有的是在气相中进行的干法,有的则是在液相中进行的湿法。表1 粒度测定方法及其所适用的粒度范围 选矿生产和试验研究中经常采用的粒度分析方法是筛分分析、水析和显微镜分析。 对于粉状物料常常直接测定比表面(指单位重量的矿粒群的总表面积)。从比表面的测定数据可在一定假定条件下,求出平均粒度(直径)。测定比表面的主要方法有吸附法、渗透法(液体渗透法;气体渗透法)。 几种粒度测定方法比较如下:筛析法的优点是设备便宜、坚固、易制、易操作,适于测定粗粒。一般干筛可筛至100微米(150目),再细建议钐湿筛,现今用光电技术制造的微孔筛可以湿筛细到10微米,但实际上小于40-60微米多半用沉降分析,前者测得的是几何尺寸,后者是具有相同沉降速度的当量球径。筛析法受颗粒形状影响很大。显微镜法直观测出颗粒尺寸和形状,因此常用于校准其它测量方法,其最佳测量范围为0.5-20微米之间,当粒度扩大到40微米以上,则易引起偏差。沉降法测量粒度的最大优点是统计性和重复性好,但受颗粒形状和结构影响很大,适用于1-75微米,不能直接观测颗粒的大小和形状。吸附法的特点是测定范围较大,但不能测出粒度分布曲线,只能间接换算出一个增均尺寸,而且受环境影响较大。渗透法是一种经济简便的粒度测量法,但可靠性和重复性差。
⑧ 粒度分析方法
粒度分析方法视碎屑岩颗粒大小和岩石致密程度而异。
1.砾岩的粒度分析方法
砾岩的粒度分析主要在野外进行,一般采用筛析和直接测量两种方法。对胶结不太坚固的砾石和疏松的砾石层,先用孔径为10 mm和1 mm的筛子过筛,小于1 mm的基质和胶结物,可带回室内进行再细分;10~1 mm的细砾部分若是含量多且差异大者,要用筛析方法进行细分;10 mm以上的砾石,一般在野外用尺子直接测量,然后将各粒级的砾石分别称重,记录于粒度分析表中。采样过程中应选择有代表性的取样地点,而且样品质量不少于25~30 kg,否则误差就会相当大。对于胶结坚固的砾岩,可在风化带上进行粒度测量;或采标本回室内,先进行胶结处理,将砾石分开,再进行粒度测量。
2.砂岩和粉砂岩的粒度分析方法
砂岩和粉砂岩的粒度分析常采用筛析法、沉速法和薄片法,常用的沉速法有阿兹尼法、沙巴宁法和罗宾逊法等。筛析法和沉速法适用于未固结的疏松岩石,如粗碎屑岩一般只用筛析法;而中—细粒碎屑岩由于常常含有较多的粉砂和黏土,常将沉速法与筛析法结合使用。薄片法主要用于固结坚硬的岩石。一般来说,筛析法适用于大于0.25 mm的颗粒,亦可用于大于0.1 mm的颗粒,而沉速法适用于小于0.25 mm的颗粒。
3.颗粒粒级的划分
一般采用伍登-温德华标准,它是以毫米为单位的一种分类方案,后来克鲁宾(1934)提出了一种对数换算(表3-1),称其为Φ值:
沉积学原理
其中,D为颗粒直径。
表3-1 粒级划分标准对比表
4.薄片粒度分析
筛析法只适用于现代沉积的沙和古代固结疏松的砂岩,对不能松解的砂岩不再适用。固结的岩石,特别是硅质胶结岩石的粒度分析,只能在薄片内进行。薄片粒度分析的精度较筛析法差,因薄片内计算的颗粒比筛析的量少得多,同时分析速度慢,分析结果不能与筛析法直接对比。下面简单介绍一下薄片粒度分析的方法,薄片的制备与普通岩石薄片的制备方法相同,疏松的砂岩用胶浸煮后磨片。用作粒度分析的薄片要稍大些(3.0 cm×2.0 cm),尤其是粗粒砂岩,以便在薄片内可测量到足够的颗粒数。用作磨制薄片的标本,必须在所采集的岩层内是有代表性的。
(1)在薄片上测定粒度的方法
在薄片上采用什么方法选择欲测量的颗粒称为抽样方法,一般常用的系统抽样方法为点计法和线计法,此外,还有一种方法为带记法。
点计法 常用有网格的目镜进行测量,每一方格的边长应大于薄片中颗粒的最大视直径,应用机械台使薄片通过显微镜视域,测量网格结点所触遇的颗粒粒径(图3-1)。
线计法 用机械台在垂直目镜微尺的方向移动薄片,凡为十字丝竖丝触遇的颗粒都要测量。量完一行,平行横丝将薄片移动一定距离,再按上述方法测量,一直测到足够的颗粒为止。测线间隔要大于薄片内颗粒的最大视直径(图3-2)。
不同抽样方法所得出的结果不同,线计法测量时,与测线相交的颗粒的概率与测线垂直方向上的颗粒直
图3-1 薄片粒度分析的点计法
径成比例;点计法测量时,与点相遇的颗粒的概率与颗粒的可见表面积成比例。
带计法 将薄片放在机械台上,固定横坐标,使薄片垂直目镜微尺慢慢移动,凡是颗粒中心在目镜微尺一定读数之间的颗粒,都要按大小分类计数(图3-3)。这个带的宽度应等于或大于样品内颗粒的最大视直径。有人通过实验证明,带计法测得的结果最近似于样品内真正的粒度分布。
图3-2 薄片粒度分析的线计法
图3-3 薄片粒度分析的带计法
由于不同抽样方法所得的结果不能直接对比,因而不同的样品要用统计方法比较的话,必须在每个细节上使用同样的抽样方法和测定方法。最后,将测得结果填入薄片粒度统计表(表3-2)。
表3-2 薄片粒度统计表
(2)各种测定直径的对比与换算
用粒度资料解释沉积环境的工作开始于对现代沉积物的研究。对于古代岩石的沉积环境分析,也可借助于岩石粒度分析同现代沉积物粒度分析加以比较。
现代沉积物的粒度分析一般采用常规筛析法,所得结果为不同粒度的颗粒质量百分比。而古代岩石目前大部分只能用薄片分析法,所得结果为不同粒度的颗粒数百分比。两者不能直接对比,如果需要对比则必须进行换算。即使在同一方法中,也只能进行统计对比,绝不能进行单颗粒对比。
筛析直径与沉速分析直径之间,平均值偏差<0.1Φ,两种方法一般不经换算可以互相使用,但在精确研究工作中则必须换算。薄片分析视直径与筛析直径之间的偏差可达到0.25Φ或更大,在任何情况下均不可互用或直接对比。将视直径换算为筛析直径的方法很多,其中G.M.Friedman通过统计分析进行的线性回归换算较为简便、准确,任意粒度的回归换算方程为
沉积学原理
式中:D是换算后的筛析直径;d是薄片中测定的视长直径,均以Φ值计。经换算后,换算值同实际筛析值的平均直径最大偏差一般不超过0.25Φ,这个精度高于0.25Φ分组间隔,可满足一般沉积学研究。
对于切片视直径与真直径的对比,根据实验可知,等直径的球状集合体的切面上所测得的视直径平均值为真直径的0.765倍,即在颗粒集合体的切片中,颗粒视直径平均值小于真直径,这种现象称为切片效应。
(3)薄片粒度测量的要求
粒度测量是粒度分析的基础,故对其测量要求很高,而测量工作却非常烦琐、效率很低。薄片粒度分析是研究固结样品的唯一方法,可使用偏光显微镜和扫描电子显微镜。近年来出现的图像分析仪使薄片粒度分析基本实现自动化,效率大为提高。薄片统计数据为颗粒数。
在沉积环境研究中使用薄片粒度分析时,对岩石样品的基本要求是:砂岩中石英碎屑含量应大于70%,至少石英和长石含量要大于70%,溶蚀交代与次生加大现象越弱越好,切片方向可垂直层面或平行层面,随研究目的和要求的精度而定。在碳酸盐岩研究中,取样密度可达1 点/cm,可平行纹层切片。测定时一般采用线计法抽取颗粒,凡在线上的颗粒都要测量,不能有任何主观取舍,每个薄片计200~500颗粒即可,碳酸盐岩需测1000颗粒以上。
在薄片内,需要测定多少颗粒才能代表全薄片的粒度分布,这在开始分析之前必须确定。测定的颗粒太少,不能代表薄片内的粒度分布;测定的颗粒太多,又会浪费时间,而且对精确度无所增益。根据砂岩样品的实验,分别测量100、200、300、400、500颗粒,绘制粒度累积频率曲线,从计数400颗粒起,粒度累积曲线的形状基本保持不变,因而可确定薄片内计数400~500颗粒是达到精度要求的最小计数。
薄片分析视直径换算成筛析直径时,还要考虑“杂基”的存在。薄片分析若不做杂基校正,往往无悬浮总体尾端,而是跳跃总体直接穿过3~4Φ的截点呈直线延伸,不出现转折,在平均值小于2Φ的中细砂岩、粉砂岩中经常出现这种情况,这是因为4~7Φ的颗粒细小,被测机会增多,或者全被归并到4.5Φ或5Φ的颗粒而造成细粒数增加,实质上是一种统计截尾效应(截尾点不同,其分布也不同)(图3-4)。
图3-4 截尾效应
杂基校正的方法是将显微镜调至6Φ后测定或估计出杂基含量。薄片杂基量由于切片效应和成岩后生作用,值一般偏高,取其2/3~1/2为校正值,假定为Δ,将各累积频率乘以(100—Δ),重新绘一曲线。对于弱固结岩石,可用同一标本既做筛析,又做薄片分析,通过实验求出校正系数(100—Δ)的数值。
⑨ 以离子交换色谱法为例,简述湿法装柱的操作过程和注意事项
1.样品处理:对被分离样品有时要经过水解等化学处理,样品溶液一般要兼顾到浓度与粘度两方面。
+ B4 ^: J i3 _) \- T: R/ |" v2.离子交换柱的安装:层析柱内径必须粗细均匀,柱管大小可据实际需要选择。柱下端胶塞中插入一放液管,胶塞上盖以园形尼龙绸或发泡塑料片以防止交换树脂流出。
+ H/ ?0 X, d' E2 P8 h& S- U3.装柱:⑴装柱质量是确保柱层析分离效果的技术关键之一,越是高技术层析(如使用毛细管层析柱的高级层析设备)装柱的技术要求和难度越高,以至手工操作很难达到。⑵装柱的质量要求,无论是手工、机械、自动化装柱都是一样的,要求装入柱中的分离载体材料松紧适度,分布均匀,无气泡、无断层、无结节,能保持正常的溶胀形态和结构;⑶装入柱中树脂的高度与直径之比因分离对象和分离目的不同而相差很大,本教材推荐的肝素钠洗脱柱装柱高度是柱径的4~6倍。⑷操作次序,以手工装入溶胀的D254树脂(湿法装柱)为例,其操作程序可概括为:①查连接(柱与塞之间、上下塞与进出液管之间、梯度混合器与进液管之间、出液管与收集器之间等等的连接是否正确、紧密),②试止漏(塞子、接头、活塞开关处在长时间满负荷下不泄漏),③加隔离缓冲垫(紧贴于柱子下端塞子的内平面),④加少许平衡液于空柱内,⑤赶气泡(缓冲垫内和出水管中的气泡),⑥开通放水开关,⑦与放水量保持相当的流速,向柱内匀速加完载体材料浆,⑧关闭放水开关,令树脂自然下沉,⑨用洗涤液和清水洗涤树脂,⑩最后用缓冲液过柱和平衡柱,使树脂结构平衡稳定,⑾在树脂表面盖上一片尼龙或泡膜塑料,并与柱子内壁保持严密接触,以防加样时树脂泛起。
( ?6 Y, g6 D5 S2 e- z% v b* m4.加样:缓缓打开柱子下端的放液开关,使柱内液面刚好降至树脂面时便立即将样品溶液小心地加到尼龙或泡膜塑料片上,待样品液面刚好进入树脂层内便立即加入少许平衡缓冲液,以清洗粘附在覆盖层中的样品,并随之进入树脂层。当柱内液位接近树脂表面时便立即添加洗涤液进行洗涤操作。$ o+ c9 M: n3 `% Q
5.洗涤:选用合适的洗涤液、恰当的总用量及洗涤流速,小心洗涤柱内树脂,以除去不被离交树脂吸附的杂质。: K0 s* j/ p; W4 d) o7 W6 _
6.洗脱:由洗脱曲线找出洗脱液的最佳浓度和适当的总量、操作压及流速进行洗脱。
5 m- U F# X! m' M. O# g! |7.监测:用敏感快速的方法(参见下文“测定”)监测分离成分是否洗脱出来以及洗脱峰的轴向分布
9 v2 C$ h- _- \: S8.收集:一旦发现待分离成分洗脱出来便可进行一步或分步收集,并可根据各成分洗脱峰的轴向分布和浓度监测,决定产品收集浓度区段,弃去的洗脱液可循环用于相同成分的洗脱。
1 v7 I2 v8 H, m8 y3 ] M; J8 m9.沉淀/离心:用沉淀剂可将分离组分沉淀或离心下来脱水干燥,沉淀剂回收再用。
" a3 @7 z0 a' t10.脱水干燥:加入适当脱水剂为如无水乙醇、丙酮或乙醚脱水后进一步干燥。5 _" H" J" X0 e% v" V
11.测定:对层析所得产品可称重或测定活性计算其得量和收率。. ^7 ]4 x, e- `1 p# y- z. d7 g9 m5 `
【注意事项】4 G; U! }* `$ X7 C" b: b0 f
1.应根据被分离物质的理化性质、分子大小、分子形状和分离的目的要求,选择分离效果好、交换容量大而机械强度较高的分离载体材料。市售的分离载体有明确的规格型号、理化性质、功能作用、活化再生和保养存放等技术参数资料可供用户选择。
* K7 Q, U. T% x8 y5 R2.应根据分离纯化的对象、规模选择层析柱的长短、粗细、柱高与内径之比,使达到最佳分离效果;此外,柱子材料的化学性质要稳定、透明,内径要均一、光滑,死腔要愈小愈好,要有利于紧固、连接、装柱与维护。
4 E& F! k7 Q. W3 [& s/ k( ?- P3.柱子安放要垂直、稳固,与之相连的各种线路、管道、设备、设施的布局和连接要紧奏,要方便操作、观察与维护。4 F5 w( v8 w+ c4 C
4.要求装入柱中的分离载体材料松紧适度,分布均匀,无气泡、无断层、无结节,能保持正常的溶胀形态和结构。5 F n1 O% }8 d z+ T0 L# t2 |3 C
5.保持柱内树脂层面平整、层序结构始终如一是确保柱层析分离效果的又一技术关键。为此,从装柱到洗脱结束的过程中,尤其是加样、洗涤、洗脱过程中要始终保持柱内液位不低于柱内树脂的顶部平面,尤其要始终保持柱内树脂的层序结构始终如一,不被打乱,特别要防止更换浓度不同的洗涤洗脱液时发生“翻缸”而搅乱树脂层结构,“压缸”而造成柱层断裂和梗塞断流。
7 z/ W" C+ E8 q: i& t g6.注意保持一定的操作压,这对确保层析柱流速和分离效果十分重要。因为流速不仅与洗脱液加在柱上的压力(因液面差造成)有关,也与装柱材料的粒度、交联度、机械强度有关。应针对具体情况建立一个操作压、流速和分离效果的最佳平衡点。
; N( j K7 n0 T" {9 [$ S6.显着标明各种洗涤、洗脱液的技术参数,严禁乱用和混用。) M) k" o* {2 g( F
7.制作洗脱曲线,确定洗脱液收集方案,设置洗脱监控点。2 N; I* F% \6 e9 I5 J% X1 V
8.注意剔除破损树脂,及时补足流失、破损的循环树脂量。
# S5 F F8 K3 V2 ]9 A1 E6 U+ o9.严格掌握新、旧树脂的活化、再生条件,及时再生旧树脂。$ h4 U9 m: L5 L7 g
树脂的再生:每次洗脱结束,用清水将树脂洗出柱体再用、再生,或用高浓度的NaCl溶液浸泡贮存。树脂经过一段使用后树脂上的活性基团因被交换而使交换容量大为降低,此时树脂需要再生处理。( z# |! T+ @) z" O
大处理(酸—碱—酸):加入树脂2倍量的2mol HCL溶液搅拌3小时,自来水冲洗至中性;又用2mol NaOH溶液照酸处理方式处理;再用2mol HCL处理。
5 F% O1 U$ W2 r小处理(碱—酸):浓度、方法同上。) o4 @' Y" x8 ]8 s2 {8 P6 i
连续用数次的树脂进行小处理,用十次后的树脂要进行大处理。
4 {, T2 J( F& L& C: a- C% E& g$ X9 v10.注意脱水干燥条件。$ M) H0 {1 @& q' Y9 j" t7 n1 x