Устройство для элетрофореза коллоидных систем Советский патент 1975 года по МПК C25B7/00 C25B9/10 

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 проме0жуточные 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 рас0твора, устройство выполнено с четырьмя промежуточными камерами, две крайние из которых отделены от катодной и анодной электродных камер ионообменными мембранами - анионообменной и катионообменной соответственно.

27

Фиг /