Inleiding
Sentrifugering is 'n wyd gebruikte tegniek in die veld van nanotegnologie om verskeie nanopartikels te skei op grond van hul eienskappe, soos grootte, vorm en digtheid. Oplosbare nanopartikels, spesifiek, bied 'n unieke uitdaging as gevolg van hul vermoë om op te los of te dispergeer in 'n vloeibare medium. Hierdie artikel delf in die toepassing van sentrifugering in die skeiding van oplosbare nanopartikels en ondersoek die verskillende strategieë wat gebruik word om doeltreffende skeiding te bewerkstellig.
Verstaan sentrifugering
Sentrifugering is 'n proses wat sentrifugale krag gebruik om deeltjies in 'n heterogene mengsel te skei. Dit behels die spin van 'n monster teen hoë spoed, wat veroorsaak dat deeltjies sedimenteer op grond van hul massa. Die beginsel agter sentrifugering is dat digter deeltjies vinniger sal afsak en 'n korrel aan die onderkant van die buis vorm, terwyl ligter deeltjies in die supernatant sal bly.
1. Tradisionele Sentrifugering Tegnieke
In die konteks van die skeiding van oplosbare nanopartikels, sal tradisionele sentrifugering tegnieke dalk nie bevredigende resultate lewer nie. Aangesien oplosbare nanopartikels geneig is om in die vloeibare medium op te los of te versprei, kan dit moeilik wees om effektief te sedimenteer. Verskeie wysigings aan konvensionele sentrifugeringmetodes is egter ontwikkel om hierdie probleem aan te spreek.
2. Digtheid Gradiënt Sentrifugering
Digtheidsgradiëntsentrifugering is 'n tegniek wat wyd gebruik word om deeltjies met soortgelyke digthede te skei. In die geval van oplosbare nanopartikels kan die digtheidsmedium aangepas word om by die verlangde digtheid van die teikendeeltjies te pas. Deur die monster noukeurig oor 'n voorafgevormde digtheidsgradiënt te plaas, kan die nanopartikels geskei word volgens hul digthede terwyl hulle na hul ewewigsposisies binne die medium migreer.
3. Grootte-uitsluitingchromatografie (SEC)
Grootte-uitsluitingchromatografie (SEC), ook bekend as gelfiltrasiechromatografie, is 'n gewilde metode wat gebruik word om molekules of deeltjies te skei op grond van hul grootte. In die geval van oplosbare nanopartikels kan SEC aangepas word om nanopartikels effektief te skei op grond van hul hidrodinamiese grootte. Die kleiner nanopartikels sou die porieë van die stilstaande fase binnedring, wat lei tot 'n langer retensietyd, terwyl die groter nanopartikels vinniger sou elueer.
4. Ultrasentrifugering
Ultrasentrifugering is 'n gevorderde vorm van sentrifugering wat hoër snelhede en langer looptye as konvensionele benaderings behels. Hierdie tegniek kan gebruik word om oplosbare nanopartikels te skei deur die sentrifugale krag wat toegepas word aan te pas en die looptyd te optimaliseer. Deur die optimale toestande te vind, kan oplosbare nanopartikels effektief geskei word op grond van hul sedimentasiekoëffisiënte, wat doeltreffende versameling van geteikende nanopartikels moontlik maak.
5. Digtheid-gradiënt ultrasentrifugering
Digtheid-gradiënt-ultrasentrifugering kombineer die beginsels van digtheidsgradiënt-sentrifugering en ultrasentrifugering om oplosbare nanopartikels te skei. 'n Digtheidsgradiënt word gevestig deur 'n geskikte medium te gebruik, en die monster word bo-op gelaag. Ultrasentrifugering word dan uitgevoer om die nanopartikels te skei op grond van hul digtheid en hoë-resolusie fraksionering te bereik. Hierdie tegniek maak voorsiening vir presiese skeiding van verskillende groottes of tipes nanopartikels in 'n oplosbare vorm.
Afsluiting
Sentrifugasietegnieke het bewys dat dit van onskatbare waarde is in die skeiding van verskeie nanopartikels, insluitend oplosbare nanopartikels. Deur tradisionele sentrifugeringbenaderings te wysig, kon navorsers die uitdagings wat verband hou met die oplosbaarheid van nanopartikels oorkom en doeltreffende skeiding bereik. Digtheidsgradiëntsentrifugering, grootte-uitsluitingschromatografie, ultrasentrifugering en digtheidsgradiënt-ultrasentrifugering is van die verskillende strategieë wat gebruik word om oplosbare nanopartikels effektief te skei. Hierdie tegnieke baan die weg vir verdere vooruitgang en toepassings van nanotegnologie in verskeie velde wat wissel van medisyne tot omgewingswetenskap.
.