[發明專利]混合物分離純化用交變弱電場陣列電子色譜分離方法

有效

• 申請號: 201310531367.1
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103638691A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 朱江;謝勇;李建
• 申請（專利權）人: 朱江
• 主分類號: B01D15/10
• 分類號: B01D15/10;B01D15/26
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 韓翎

一、技術領域：

本發明涉及一種混合物分離純化用交變弱電場陣列電子色譜分離方法。

二、背景技術：

色譜分離技術又稱層析分離技術或色層分離技術，是一種分離復雜混合物中各個組分的有效方法。其原理是利用不同物質在由固定相和流動相構成的體系中相互具有不同的分配系數，當兩相作相對運動時，這些物質隨流動相一起運動，并在兩相間進行反復多次的分配，從而使各物質達到分離。

色譜有多種分類，按色譜過程的機理可分為：

1）吸附色譜：用固體吸附劑作固定相，利用組分在吸附劑上吸附力的不同，因而吸附平衡常數不同而將組分分離；

2）分配色譜：用液體作固定相，利用組分在液相中的溶解度不同，因而分配系數不同進行分離；

3）親和色譜：利用固定相對流動相中某類物質的特異性吸附能力進行分離；

4）離子交換色譜：利用離子交換原理；

5）排阻色譜：利用待分離物質分子大小不同，如分子篩；

6）凝膠色譜：利用帶電物質在電場作用下移動速度不同進行分離，如凝膠電泳等；

7）聚焦色譜：利用待分離物質等電點的不同，用電泳方式分離物質，特別適用于生化分析技術上；

工業上最常用的是大孔吸附色譜、離子交換色譜和分子篩分離技術。吸附色譜法是指混合物隨流動相通過吸附劑（固定相，如樹脂等）時，由于吸附劑對不同物質具有不同的吸附力而使混合物中各組分分離的方法。此法特別適用于脂溶性成分的分離。被分離的物質與吸附劑、洗脫劑共同構成吸附層析的三要素，彼此緊密相連。離子交換色譜大量用于去離子水處理。分子篩技術在氣體分離領域用途較廣。

以上色譜技術可統稱為傳統色譜技術。

傳統色譜技術除了大部分只能小規模分離各類性質不同的物質以外，由于有下列缺點和不足，嚴重阻礙了其應用及發展：

1）傳統色譜技術依賴的材料大都是各類高分子化工原料，其最終來源為石油，是不可再生的資源，在石油資源日益枯竭和昂貴的今天，其未來發展越來越難以樂觀；

2）傳統色譜技術利用的吸附原理是化合物分子間的離子鍵、氫鍵或者范德華氏力的作用，由于基礎理論薄弱，研發過程冗長而低效，大部分靠反復試驗得到。固定相一旦固定下來很難改變，而且均勻性無法控制；

3）傳統色譜技術在制備或合成過程中會用到甚至還會產生大量的有毒有害化學品嚴重污染環境。而且在應用過程中，需要利用強酸強堿或有機溶劑等化學品進行洗脫或者再生，對人類健康和環境造成不可逆轉的傷害和污染，同時分離成本也非常高；

4）傳統色譜材料存在使用壽命不長的問題，到了一定使用時間其分離能力和分離效果嚴重退化，不得不定期報廢，這些廢料很難回收加以再利用，對環境又是一次巨大的污染；

5）由于成本等因素，上述大部分色譜技術只能用于實驗室分析或者小型制備領域，無法實現大規模工業化生產。而且一個定型的系統，其適應范圍也受到極大限制。

三、發明內容：

本發明為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種混合物分離純化用交變弱電場陣列電子色譜分離方法，其利用物質在交變電場中受到的吸引力不同而實現混合物分離純化的電子色譜分離工藝。其原理是：在與色譜柱中流動相的垂直方向上，施加一個正負交變的弱電場，流動相中的帶電粒子無論帶正電荷還是負電荷，都會在與流動相垂直方向上發生往復運動，其運動的幅度與帶電粒子本身的荷質比呈正相關，結合流動相本身的流動，不同荷質比的粒子沿流動方向的線速度會有所不同，由此形成色譜效應而相互分離；不帶電粒子則不受電場的影響順著流動相繼續前進。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為?：混合物分離純化用交變弱電場陣列電子色譜分離方法，其特征在于：包括以下步驟：在一根絕緣材料制作的色譜柱上，均勻的分布設置若干電極對，a1和b1，a2和b2，…，an和bn即電極耦，電極耦分別排列于色譜柱兩邊，各自連接經過整流的方波電源P1，P2，…，Pn，每個方波電源相互獨立（也可視需要合并成一個單一電源），頻率和波幅可分別調節的電源，波形連續方形鋸齒波的形狀，輸出電壓周期性的由正電壓瞬時轉為負電壓，再由負電壓瞬時轉為正電壓，循環往復，鋸齒的寬度代表正或負電壓保持的時間，與頻率相對應，鋸齒的高度代表電壓高低±V，正常狀態下，同一周期內正電壓和負電壓大小保持不變，帶電粒子在電場中一直處于受作用狀態，電場作用在帶電粒子時，帶電粒子在電場方向上做往復運動；