Положительная подготовка стеклянных капилляров относится к обработке стеклянных капилляров таким образом, что их поверхность образует положительный заряд, тем самым увеличивая взаимодействие между поверхностью и образцом, часто используемым в хроматографии, капиллярном электрофорезе и других научных экспериментах. Образование положительного заряда обычно достигается путем образования катионного слоя на поверхности стеклянной трубки. Ниже приводится краткое описание метода положительной подготовки стеклянных капилляров и связанных с ним устройств:
1. Общие методы получения положительной реакции на стеклянные капилляры
(1) Химическая обработка поверхности
Этот метод химически обрабатывает поверхность стеклянной трубки, делая ее поверхность положительной. Наиболее распространенными методами химической обработки поверхности являются:
Обработка аммиаком: обработка стеклянных капилляров с использованием аммиака (NHnenenebd) позволяет поверхности стеклянной трубки производить аминокислотные (- NHneneneed) группы. Аминокислоты могут иметь положительный заряд в водном растворе, образуя положительную поверхность. Этот метод часто используется в хроматографии и капиллярном электрофорезе.
Гидрофтористая обработка: После поверхностного травления стеклянной трубки гидрофтористой кислотой поверхность образует слой силиксана, который дополнительно усиливает положительные свойства заряда путем обработки аммиаком или другими химическими веществами. Этот метод не только улучшает поверхностные свойства стеклянных труб, но и увеличивает их гидрофильность.
Алкилирование: путем реакции алкилирования скопления алкилов (например, метила, этила) на стеклянной поверхности эти алкильные группы могут эффективно увеличивать положительную плотность заряда на стеклянной поверхности.
(2) Электрохимический метод
Электрохимический метод вызывает положительный заряд на стеклянную поверхность под действием электрического тока. Наиболее распространенными электрохимическими методами являются:
Метод анодного окисления: стеклянные капилляры соединяются с электролитом, после включения электричества образуется анодный окислительный слой. Этот слой может иметь определенный положительный заряд, усиливающий адсорбцию капилляров к ионам.
Электролиз: положительный заряд образуется на поверхности стеклянной трубы в результате электролитической реакции. Этот метод позволяет поверхности стеклянной трубы образовывать катионный слой, который улучшает взаимодействие с образцом.
(3) Плазменная обработка
Плазменная обработка использует газовую плазму для изменения химических свойств поверхности стекла. Обычно используются азот, кислород и другие газы, которые действуют на стеклянную поверхность через низкотемпературный плазменный газ, образуя матрицу с положительным зарядом. Этот метод прост в эксплуатации и эффективен и часто используется, когда требуется обработка большого количества стеклянных капилляров.
(4) Самосборка монодециплинных мембран
Технология самосборки монодецилляционных мембран (SAM) позволяет молекулам самостоятельно собираться на стеклянную поверхность путем химической адсорбции, образуя упорядоченную мембрану. Формирование положительного заряда на поверхности стекла может быть достигнуто путем отбора молекул с положительной группой (например, молекул, подобных четвертичной аммонийной соли). Самосборка монодециплинного метода имеет лучшую однородность и стабильность.
2. Устройства с положительной реакцией на стеклянные капилляры
Для достижения положительной подготовки стеклянных капилляров обычно требуются специальные устройства и оборудование. Ниже приведены распространенные устройства и их функции:
(1) Установки химической обработки
Устройство вентиляции: используется для равномерного введения аммиака, кислорода, фтористой кислоты и других газов в стеклянные капилляры для достижения эффекта обработки поверхности. Обычно для управления потоком газа и давлением используются вентиляционные трубы, расходомеры, регуляторы давления и другие устройства.
Химическая реакторная ванна: используется для пропитки стеклянных капилляров, в которой помещаются конкретные химические растворы (например, аммиак, фтористый раствор и т. Д.) для достижения требуемого эффекта обработки поверхности путем погружения или перемешивания.
(2) Электрохимические установки
Электрическая ванна: используется для размещения стеклянных капилляров в электролите и анодного окисления или электролиза с помощью дополнительного тока. Электролизер обычно оснащен источником питания, нагревательным устройством, мешалкой и так далее.
Устройства питания: используются для обеспечения стабильного тока и напряжения, управления скоростью и эффектом электролитических процессов.
(3) Аппаратура плазменной обработки
Плазменная реакторная камера: используется для размещения и плазменной обработки стеклянных капилляров. В реакционной камере может быть установлена система управления расходом газа для контроля пропорций и скорости потока различных газов.
Высокочастотный источник питания: высокочастотный источник питания, используемый для производства плазмы, обычно с частотой около 13,56 МГц. Высокочастотный источник питания возбуждает молекулы газа через электромагнитное поле, образуя плазму.
Вакуумные насосы: используются для поддержания низкого давления в реакционной камере, обеспечивая эффективное образование и стабильность плазмы.
(4) Самосборка монодецилиндрового оборудования
Мочительная ванна: для обработки пропитки стеклянных капилляров, как правило, с системой терморегулирования, которая может точно контролировать температуру, чтобы обеспечить плавный процесс самосборки.
Устройство для ультразвуковой очистки: в процессе обработки может потребоваться ультразвуковое очистительное устройство для удаления примесей на поверхности стеклянных капилляров и обеспечения хорошей адгезии самосборки пленки.
3. Общие этапы операции
Приготовьте стеклянные капилляры: очистите стеклянные капилляры, удалите поверхностные примеси и жир, чтобы обеспечить эффект обработки.
Выберите метод обработки: выберите такие методы, как обработка аммиака, электролитическая обработка, плазменная обработка или обработка самосборных пленок в соответствии с фактическими потребностями.
Проводится обработка: стеклянные капилляры обрабатываются выбранным методом, так что их поверхность имеет положительный заряд.
Тестирование и проверка: эффективность обработки проверяется с помощью таких показателей, как плотность заряда поверхности, поверхностная гидрофильность, свойства разделения.
Хранение и использование: обработанные стеклянные капилляры должны использоваться своевременно, и если они не используются в течение длительного времени, их необходимо поддерживать в подходящей среде, чтобы предотвратить потерю поверхностного заряда.
Благодаря этим методам и устройствам можно эффективно готовить положительную поверхность стеклянных капилляров, обеспечивая надежную поддержку для дальнейших экспериментов по разделению.