场流分离的原理介绍

应助达人

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在场流分离仪FFF中，有一个重要的步骤：样品聚集，很有必要向大家详细介绍一下。众所周知，在HPLC和GPC/SEC中，样品是在一个有固定相填料的色谱柱内进行分离的。当样品进入色谱柱后，固定相填料首先就起到了阻止样品的作用，尽管这个作用的时间可能非常短暂，特别是在HPLC当中。这个阻止作用的结果，就是把经过进样器输送来的样品聚集到了一起！因此，固定相填料起到了样品聚集的作用。但是在FFF中，分离是在一个没有固定相填料的空腔中进行的。如果样品没有经过一个聚集的过程，则会平铺在分离通道的底壁上，从而为分离以测试其尺寸分布/分子量分布带来很大困难，所以，如何进行样品聚集就成为了FFF测试数据准确与否的的第一个关键因素。在离心场CF3和热场TF3当中，同样也没有固定相填料，其样品聚集是通过旁路方式将流动相输送泵的流路切换到旁路、分离通道内只保留样品，再利用离心力、热扩散力对样品实现聚集。聚集稳定后，再将流动相输送泵这一路流路切换进来，推动着聚集成塔堆状的样品一边前进一边分离。

而对于非对称流动场AF4，这个过程就更复杂了，需要多个泵一起来实现，并且还必须在统一的控制之下进行，否则就乱了，呵呵。进样之后，非对称流动场AF4仪器自动控制样品聚集泵Focus Pump将另一路流速相同的流动相输入分离通道内，将进样的溶剂输送泵Tip Pump的压力顶住了，样品就在这两股压力作用下实现了自动的样品聚集。需要指出的是，不论是室温型、中温型还是高温型的AF4，其主机都是产生交叉流的交叉流泵Cross Flow Pump ！对于分离过程的控制和实施，不论是交叉流还是样品聚集、样品输送，都是软件先将命令传输给交叉流泵Cross Flow Pump，然后再到其他各个泵！这才是真正的非对称流动场，呵呵。我们的竞争对手，都是只有交叉流调节器，而没有自己的泵：既没有自己的输送泵和聚集泵，也没有交叉流泵，因此，既无法实现自动样品聚集，也无法实现与交叉流调节器的联调联动，最终必然造成分析效果很差。其他色谱厂家不会把泵等硬件设备的数据通讯源代码告诉交叉流调节器的厂家，因此无法控制人家的泵，呵呵。此时，只好手动调节样品聚集了。这个难度，远远超过绝大多数用户的实际使用能力与经验，而且竞争对手厂家的工程师的水平也不敢恭维，呵呵。

由于硬件设备少而且简陋——交叉流调节器Cross Flow Adjustor只相当于一个电控放液阀，产生的交叉流不稳定，远不如用精密步进马达推动的注射器泵效果好——postnova的AF4就使用这种泵，因此，竞争对手的产品必然价格便宜。这也正应了常言道：便宜没好货、好货不便宜。

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中空纤维流动场，简称：HF5，可算是AF4的一个分支，主要应用于蛋白质及类似的生物大分子材料的分离与分析。上面三张图，展示了HF5的轴对称分离过程。

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