انواع روشهای جداسازی دستگاهی کدامند؟
443499#5
فرایندهای جداسازی برای کاهش پیچیدگی‌های مواد مخلوط شده‌استفاده می‌شود. از روش‌های معروف این فرایند می‌توان به کروماتوگرافی و الکتروفورز اشاره کرد.
تجزیه دستگاهی
947058#3
تقطیر یکی از پر کاربردترین روش‌های جداسازی می‌باشد که ابتدا برای جداسازی آب و الکل مورد استفاده قرار گرفته‌است. در تقطیر دو جزئی که مورد بحث این فصل می‌باشد، دو جزء بر اساس توزیع بین دو فاز مایع و بخار از یکدیگر جدا می‌شوند. اگرچه در صنایع نفت و پتروشیمی ممکن است تقطیر دو جزئی کمتر رخ دهد اما بررسی روش‌های ساده که باعث افزایش درک مهندسان از این فرایند شود، بسیار مفید است ضمناً یکی از روش‌های حل مسائل پیچیده تقطیر چند جزئی، تبدیل فرایند به تقطیر دو جزئی و حل آن می‌باشد. از طرفی گاهی اوقات نرم‌افزارهایی همچون Hysys و Aspen Plus به راحتی قادر به حل مسائل تقطیر چند جزئی نیستند که در چنین حالتی ابتدا این مسائل توسط کاربر به تقطیر دو جزئی تبدیل شده تا پروفایل دما، دبی مایع و بخار در قسمت‌های مختلف برج بدست آید سپس نرم‌افزار مربوط بر اساس پروفایل حدس زده شده مسئله را حل می‌نماید. از آنجا که هدف بررسی روش‌هایی است که مهندسان بتوانند اثر پارامترهای مختلف را بر فرایند تقطیر بهتر متوجه شده و مورد تحلیل قرار دهند، روش‌های ترسیمی بر روش‌های محاسباتی ارجحیت دارند. یکی از این روش‌های ترسیمی روش مک‌کیب- تیلی است؛ که در ادامه به شرح آن خواهیم پرداخت. فرضیات روش مک‌کیب- تیلی در این روش که یک روش ترسیمی است هدف بدست آوردن تعداد سینی‌های لازم در برج تقطیر می‌باشد. روش مک‌کیب- تیلی بر فرضیات زیر استوار است. سه فرض اول باعث می‌شود که دبی مایع و بخار در هر قسمت ثابت باشد زیرا وقتی بخار از پایین برج به سمت بالای برج حرکت می‌کند جزء سبک (A) موجود در مایع تبخیر شده و وارد فاز بخار می‌شود و جزء سنگین (B) نیز میعان شده و از فاز بخار جدا می‌شود. وقتی جزء سنگین میعان می‌شود به اندازه آنتالپی تبخیرش انرژی آزاد می‌کند که این گرمای آزاد شده باعث تبخیر جزء سبک می‌شود. در صورتی که آنتالپی تبخیر هر دو جزء با هم برابر باشند به ازای هر یک گرم مول از جزء سنگین که میعان می‌شود، یک گرم مول جزء سبک تبخیر می‌شود و دبی مایع و بخار در هر قسمت از برج ثابت می‌ماند؛ که این پدیده در حقیقت انتقال جرم هم مولار غیرهمسو می‌باشد.
عملیات واحد
728744#7
کروماتوگرافی یکی از قدرتمندترین روش‌های کنونی جداسازی است. در این روش یک فاز متحرک و یک فاز ساکن وجود دارد. ماده میان دو فاز توزیع می‌شود و به مرور زمان در بستر کروماتورگرافی یا ستون کروماتوگرافی حرکت می‌کند تا به آشکارساز برسد. تعداد روش‌های کروماتوگرافی بسیار زیاد است. چند نمونه از آن‌ها عبارتند از کروماتوگرافی گازی، کروماتوگرافی مایع، کروماتوگرافی کاغذی، کروماتوگرافی طردی.
فرایند جداسازی
5649829#23
به‌طور معمول، از فیلترهای دیجیتال یا آنالوگ برای جداسازی خطای فورم، موجدار بودن و زبری حاصل از اندازهگیری استفاده می‌شود. روش‌های اصلی فیلتر در چند مقیاس(multi-scale) عبارتند از: فیلتر گاوسی، تبدیل موجک و تجزیه حالت گسسته. سه مشخصه از این فیلترها وجود دارد که باید برای درک مقادیر پارامتری که یک ابزار میتواند محاسبه کند، شناخته شوند:
مترولوژی سطح
4995790#10
تعداد کمی از آشکارسازهای تحلیلی فقط برای یک گونه خاص هستند؛ بنابراین بعضی از انواع مراحل جداسازی اغلب قبل از تشخیص ضروری است. علاوه بر این، جداسازی امکان شناسایی چندین آنالیت را در یک بستر واحد فراهم می‌کند. جداسازی‌های بر پایه کروماتوگرافی مسطح (TLC) شاید ساده‌ترین برای اجرا باشند، از آنجا که بسیاری از μPAD ها با کاغذ کروماتوگرافی ساخته شده‌است. به‌طور معمول، کانال جداسازی با چاپ موم دو مانع آبگریز تعریف می‌شود. تشخیص الکتروشیمیایی احتمالاً به دلیل سهولت در اجرای آن، معمول‌ترین، اگرچه رنگ سنجی، شیمیایی، و تشخیص طیف جرمی نیز در رابطه با جداسازی‌های کروماتوگرافی مبتنی بر کاغذ استفاده شده‌اند. با وجود آسان بودن اجرای این روش، از کروماتوگرافی مسطح بخاطر ارتفاع نسبتاً پایین صفحه (به عنوان مثال، راندمان جدایی ضعیف) کم استفاده می‌شود. از زمانی که گروه Chakraborty امکان در دست رس بودن جریان الکتروکینتیکی در μPADs را نشان داده‌است، چندین کاربرد از تفکیک الکتروفورزی در μPADها در مقالات ظاهر شده‌است. گروه Crooks در UT-Austin با موفقیت نشان داد که تفکیک الکتروفورزی روی μPADها می‌تواند در ولتاژهای نسبتاً کم در مقایسه با دستگاه‌های الکتروفورز سنتی انجام شود که این به دلیل قدرت میدان زیادی است که می‌تواند روی ورقهای بسیار نازک (۱۸۰ میکرومتر) از کاغذ اریگامی تولید شود. روش‌های جداسازی ساده‌تری نیز می‌تواند در μPADها استفاده شود، به عنوان مثال، گروه هنری جداسازی پلاسما از خون را با استفاده از غشاهای جداسازی خون نشان داد.
ریزسیال بر پایه کاغذ
39382#29
انتخاب نوع روش کروماتوگرافی بجز در موارد واضح (مانند کروماتوگرافی گازی در جداسازی مواد گازها) عموماً تجربی است. زیرا هنوز هیچ راهی جهت پیش‌بینی بهترین روش برای جداسازی مواد اجسام مگر در چند مورد ساده وجود ندارد. در ابتدا روش‌های ساده‌تر مانند کروماتوگرافی کاغذی و لایه نازک امتحان می‌شوند. زیرا این روش‌ها در صورتی که مستقیماً قادر به جداسازی مواد نباشند نوع سیستم کروماتوگرافی را که جداسازی مواد به وسیلهٔ آن باید صورت بگیرد، مشخص می‌کنند آنگاه در صورت لزوم از روش‌های پیچیده‌تر استفاده می‌شود. از فهرست زیر می‌توان به عنوان یک راهنمای تقریبی استفاده کرد:
کروماتوگرافی
1780619#25
انواع داده های دستگاه باید در سیستم ها یا زبان های برنامه نویسی سطح پایین در دسترس قرار بگیرند و امکان کنترل دقیق سخت افزار را فراهم آورند. به عنوان مثال ، زبان برنامه نویسی C انواع اعداد صحیح با پهنای متفاوت ازجمله کوتاه(short) و بلند(long) را ایجاد می کند .اگر یک نوع داده ی اصلی در ساختار مقصد وجود نداشته باشد ، کامپایلر آنها را به کدهای دارای انواع موجود تجزیه می کند. به عنوان مثال ، اگر یک عدد صحیح 32 بیتی در یک سکوی 16 بیتی درخواست شود ، کامپایلر به طور ضمنی با آن به عنوان آرایه ای از دو عدد صحیح 16 بیتی رفتار خواهد کرد.
نوع داده
4071383#4
در ابتدا باید گرادیانی از غلظت میکروب‌ها ایجاد کرد. به این منظور از روش‌هایی مانند رقت‌سازی پیاپی (serial dilution) یا سانتریفیوژ استفاده شود. به منظور جداسازی میکروارگانیسم‌ها در موادی که محتوای میکروبی بالایی دارند (همچون فاضلاب، خاک یا مدفوع)، رقت‌سازی پیاپی کمک زیادی در جداسازی میکروارگانیسم مورد نظر می‌کند.
جداسازی (میکروبیولوژی)
4360179#5
متدها و روش‌های مختلفی برای تسهیل استفاده از میکروفلوئیدیک در جداسازی تک سلول برای آنالیز آن به کار گرفته می‌شود که می‌توانند به دو روش مبتنی بر تماس و بدون تماس تقسیم گردند. متدها و روش‌های مختلف به دام اندازی تک سلول شامل به دام اندازی تک سلول، به دام اندازی دی الکتروفورزی، به دام اندازی شیمیایی، به دام اندازی با ژل، به دام اندازی مغناطیسی، به دام اندازی با لیزر می‌باشد. هر کدام از روش‌ها مزایا و معایب خود را دارند. بیشتر این روش‌ها نیاز به تجهیزات جانبی دارند مانند یک پمپ برای کنترل فشار سیستم راه اندازی و هدایت مایع یا سیال یا استفاده از تجهیزات الکترونیکی یا نوری که در آزمایشگاه‌های پزشکی و بیولوژی استفاده ای ندارند و به همین دلیل می‌توانند مانع راه اندازی کار شوند. تجهیزات جانبی فضای زیادی را اشغال می‌کنند. طراحی ساختار بسیاری از تراشه‌های میکروفلوئیدیکی بسیار پیچیده‌است و علت آن نیاز به چند لایه بودن، کانال‌ها و دریچه‌ها است که باعث سخت شدن ساختن یا دست ورزی تراشه می‌شود؛ بنابراین کاربرد عملی آن در کلینیک یا آزمایشگاه‌های بیولوژیکی عمومی به دلیل این نواقص محدود است. افزایش درخواست‌ها مبنی بر به دام اندازی و مطالعه تک سلول منجر به تکمیل شدن تکنیک به دام اندازی هیدرودینامیک شد. در اینجا سلول‌ها که ممکن است در اثر وجود یک نیروی خارجی متأثر شوند نگهداری می‌گردد. در این روش اجزای جدا شده ماهیت طبیعی خود را دارا می‌باشند و این باعث می‌گردد این روش برای بسیاری از مطالعات مفید باشد. روش به دام اندازی هیدرودینامیکی می‌تواند به انواع مبتنی بر تماس و بدون تماس تقسیم گردد. در شکل یک رویکردهای مختلف در زمینه جداسازی تک سلول را نشان می‌دهد. مکانسیم‌های اصلی متفاوت که در به دام اندازی هیدرودینامیکی استفاده می‌شود در شکل دو نشان داده شده‌است. این مکانیسم شامل مهاجرت قطع جریانی، به دام اندازی براساس گردابه و رویکرد برمبنای سیگنالی که از خارج کنترل می‌شود می‌باشد . [۵] دولایه‌های لیپیدی
به‌دام‌اندازی هیدرودینامیکی
728744#5
تقطیر نام روشهایی است که بر اساس تفاوت در توزیع ماده بر اساس فشار بخار در فاز بخار و مایع، دو یا چند ماده را از هم جدا می‌کنند. به روش‌های مختلفی چون تقطیر ساده، تقطیر در خلأ، تقطیر جزء به جزء، تقطیراستخراجی، تقطیر آزئوتروپی و تقیر با بخار آب صورت می‌گیرد.
فرایند جداسازی