Nieuwsbrief mei

Separations Analytical Instruments B.V. Nieuwsbrief mei 2022

Beste,

Een synoniem of evenwoord van een bepaald woord in een taal is een ander woord in dezelfde taal met min of meer dezelfde betekenis.

Oorspronkelijk heeft elk woord zijn eigen specifieke betekenis. Synoniemen ontstaan dan ook in eerste instantie volledig los van elkaar. Ze kunnen vervolgens in het algemene taalgebruik in vergelijkbare contexten voorkomen, en zodoende uitwisselbaar worden. In de evolutie van het taalgebruik kunnen vervolgens beide synoniemen ongeveer even gangbaar blijven, of het ene synoniem kan het tegen het andere afleggen. Dit laatste komt het vaakst voor aangezien volledige synoniemen in een taal strikt genomen overbodig zijn.

Synoniemen komen vaak voort uit contact tussen en het mengen van volksgroepen of talen (via leenwoorden). Oudere leenwoorden worden in de regel door nieuwe verdrongen. Zo worden in het Nederlands leenwoorden uit de oude lingua franca, het Frans, tegenwoordig bij voorkeur vervangen door leenwoorden uit de nieuwe lingua franca, het Engels. Evenzo heeft het Engels sinds de 11e eeuw veel woorden aan het Frans ontleend, oorspronkelijk als synoniemen van reeds bestaande woorden - bijvoorbeeld veal en mutton voor "kalf" en "schaap" naast de oorspronkelijke Engelse woorden calf en sheep - waarna de woorden in het Engels een iets andere betekenis hebben gekregen.

Balsturig, Bokkig, Contrarie, Eigendunkelijk, Eigengereid, Eigenzinnig, Geneigd tot verzet, Haaks, Halsstarrig,  Hardnekkig, In de breedte, Koppig, Kruiselings, Kruislings, Loodrecht op, Obstinaat, Ongezeglijk, onhandelbaar, Onvriendelijk, Onwelwillend.

Enig idee voor welk woord dit synoniemen zijn? Het antwoord is Dwars. Laat “dwars” nu net de sleutel zijn van een scheidingsprincipe waar we het deze keer over gaan hebben.

Mocht u, naar aanleiding van onze nieuwsbrieven vragen hebben, neem gerust geheel vrijblijvend contact met ons op.

Field Flow Fractionation

Field-flow fractionering, afgekort FFF, is een scheidingstechniek die geen stationaire fase heeft. Het is vergelijkbaar met vloeistofchromatografie omdat het werkt op verdunde oplossingen of suspensies van de opgeloste stof. Scheiding wordt bereikt door een veld aan te leggen (hydraulisch, centrifugaal, thermisch, elektrisch, magnetisch, zwaartekracht, ...) loodrecht op de flowrichting van het monster dat door een lang en smal kanaal wordt gepompt. Het veld oefent een kracht uit op de monstercomponenten en concentreert ze naar een van de kanaalwanden, die accumulatiewand wordt genoemd.

De kracht werkt samen met een eigenschap van het monster waarop de scheiding plaatsvindt, met andere woorden op hun verschillende "mobiliteiten" onder de kracht die door het veld wordt uitgeoefend. Voor de hydraulische of cross-flow FFF-methode is de eigenschap die scheiding aanstuurt bijvoorbeeld de translationele diffusiecoëfficiënt of de hydrodynamische grootte. Voor een thermisch veld (verwarmt de ene wand en koelt de andere), is dit de verhouding tussen de thermische en de translatie-diffusiecoëfficiënt.

FFF is toepasbaar in het submicron bereik (van 1 nm tot enkele microns) in de "normale" modus of tot 50 micron in de zogenaamde sterische modus. De overgang van normale naar sterische modus vindt plaats wanneer diffusie verwaarloosbaar wordt bij afmetingen boven een micron. FFF is uniek in zijn brede dynamische bereik van groottes die zowel oplosbare macromoleculen als deeltjes of colloïden omvat die in één analyse kunnen worden gescheiden.

Voordeel

FFF biedt een fysieke scheiding van complexe en inhomogene monsters, die mogelijk niet kunnen worden gekarakteriseerd door andere scheidingsmethoden zoals chromatografie met uitsluiting op grootte. Omdat er geen stationaire fase is, is er minder interactie met oppervlakken of kolompakkingmateriaal. De scheiding is afstembaar door de sterkte van het scheidingsveld te moduleren. FFF is een zachte methode en oefent geen fysieke stress uit op kwetsbare monsters en de mobiele fase kan worden aangepast met het oog op de beste monsterstabiliteit. FFF heeft een goed uitgewerkte theorie die kan worden gebruikt om scheidingsomstandigheden te vinden en het optimale resultaat te bereiken zonder een reeks proefondervindelijke experimenten. Het is ook mogelijk om informatie over fysieke parameters van monsterfracties uit de FFF-theorie te halen, hoewel bijna alle gebruikers afhankelijk zijn van lichtverstrooiingsdetectoren om de grootte van eluerende monsterfracties te meten.

beperkingen

FFF werkt niet voor kleine moleculen, vanwege hun snelle diffusie. Voor een effectieve scheiding moet het monster zeer dicht bij de accumulatiewand worden geconcentreerd (een afstand van minder dan 10 µm), waardoor de door het krachtveld veroorzaakte driftsnelheid twee ordes van grootte hoger moet zijn in vergelijking met de diffusiecoëfficiënt. De maximale veldsterkte die in een FFF-kanaal kan worden gegenereerd, bepaalt het kleinere scheidingsbereik. Voor de huidige instrumentatie is dit ongeveer 1 nm.

FFF gedraagt zich anders dan kolomchromatografie en kan contra-intuïtief zijn voor HPLC- of SEC-gebruikers. Inzicht in het werkingsprincipe van FFF is essentieel voor een succesvolle toepassing van de methode.

Hoewel FFF een uiterst veelzijdige techniek is, is er geen "one size fits all"-methode voor alle toepassingen. Verschillende FFF-methoden ( AF4, centrifugaal FFF (CF3) , thermische FFF (TF3) , elektrische FFF, Flow FFF) hebben gespecialiseerde instrumentatie nodig. Hiervoor maken wij gebruik van de uitstekende apparatuur van Postnova.

FFF kan worden gekoppeld aan alle soorten detectoren die bekend zijn uit HPLC of SEC. Vanwege de gelijkenis van FFF met vloeistofchromatografie, in de vorm van een vloeibare mobiele fase die door het kanaal gaat, zijn de meest voorkomende detectoren degene die ook voor LC worden gebruikt. De meest gebruikte is een UV-detector vanwege zijn niet-destructieve karakter. Koppeling met lichtverstrooiing met meerdere hoeken maakt het mogelijk om de grootte van eluerende fracties te berekenen en te vergelijken met waarden verkregen via FFF-theorie. Een andere populaire specifieke detectie is inductief gekoppelde plasma-massaspectrometrie om metalen nanodeeltjes met een hoge specificiteit en gevoeligheid te karakteriseren

Preparatief

Split-flow thin-cell fractionering (SPLITT) is een speciale preparatieve FFF-techniek, waarbij zwaartekracht wordt gebruikt voor het continu scheiden van deeltjes met een grootte van µm. SPLITT wordt uitgevoerd door de monsterbevattende vloeistof in de bovenste inlaat aan het begin van het kanaal te pompen, terwijl tegelijkertijd een dragervloeistof in de onderste inlaat wordt gepompt. Door de stroomsnelheidsverhoudingen van de twee inlaatstromen en twee uitlaatstromen te regelen, kan de scheiding worden gecontroleerd en kan het monster worden gescheiden in twee fracties van verschillende grootte. Het gebruik van alleen de zwaartekracht als scheidingskracht maakt SPLITT de minst gevoelige FFF-techniek, beperkt tot deeltjes groter dan 1 µm.