La préparation capillaire positive en verre se réfère à l'augmentation de la force d'interaction entre sa surface et l'échantillon en effectuant un traitement sur un capillaire en verre de sorte que sa surface forme une charge positive, couramment utilisée dans la séparation chromatographique, l'électrophorèse capillaire et d'autres expériences scientifiques. La formation de charges positives est généralement réalisée par formation d'une couche cationique à la surface du tube de verre. Voici une brève description de la méthode de préparation positive du capillaire de verre et des dispositifs associés:
1. Méthode commune de préparation capillaire positive en verre
(1) Méthode de traitement chimique de surface
Cette méthode consiste à traiter chimiquement la surface du tube de verre de manière à ce que sa surface porte une charge positive. Les méthodes courantes de traitement chimique de surface sont:
Procédé de traitement de l'ammoniac gazeux: le traitement des capillaires en verre à l'aide d'ammoniac gazeux (nh₃) peut permettre à la surface du tube de verre de produire des groupes amino (- nh₃). Les groupes aminés sont capables de porter des charges positives en solution aqueuse, formant ainsi une surface positive. Cette méthode est couramment utilisée en chromatographie et en électrophorèse capillaire.
Méthode de traitement à l'acide fluorhydrique: après la gravure superficielle du tube de verre avec de l'acide fluorhydrique, la surface formera une couche de Siloxane, qui sera en outre traitée par un traitement à l'ammoniac gazeux ou par d'autres produits chimiques, améliorant les propriétés de charge positives. Cette méthode améliore non seulement les propriétés de surface du tube de verre, mais augmente également son hydrophilie.
Procédé de traitement d'alkylation: par réaction d'alkylation, des groupes alkyles (tels que méthyle, éthyle) sont regroupés à la surface du verre, ces groupes alkyles peuvent augmenter efficacement la densité de charge positive à la surface du verre.
(2) Méthode électrochimique
Les méthodes électrochimiques apportent une charge positive sur la surface du verre par l'action d'un courant électrique. Les méthodes électrochimiques courantes sont:
Méthode d'anodisation: connecter un capillaire en verre avec un électrolyte, une couche d'anodisation est formée après la mise sous tension. Cette couche peut porter une certaine charge positive, renforçant l'adsorption des ions par les capillaires.
Méthode électrolytique: une charge positive est générée à la surface du tube de verre par une réaction d'électrolyse. Cette méthode permet de former une couche cationique à la surface du tube de verre, ce qui améliore l'interaction avec l'échantillon.
(3) Méthode de traitement par plasma
La méthode de traitement par plasma utilise un plasma gazeux pour modifier les propriétés chimiques de la surface du verre. On utilise généralement des gaz tels que l'azote, l'oxygène, etc., qui agissent sur la surface du verre par un gaz plasma cryogénique pour former des groupes chargés positivement. Cette méthode est facile à utiliser, a de bons résultats et est souvent utilisée lorsque vous devez traiter de grands volumes de capillaires en verre.
(4) Méthode à membrane monomoléculaire auto - Assemblée
La technologie Sam (Self - Assembly Mono - film) auto - assemble les molécules à la surface du verre par adsorption chimique pour former une couche de film ordonnée. La formation de charges positives à la surface du verre peut être réalisée en choisissant des molécules portant des groupes positifs, telles que des molécules de type sels d'ammonium quaternaire. La méthode à membrane monomoléculaire auto - Assemblée a une meilleure uniformité et stabilité.
2. Dispositif pour la préparation positive de capillaires en verre
Pour obtenir une préparation positive des capillaires en verre, certains dispositifs et équipements spécialisés sont généralement nécessaires. Voici les appareils courants et leurs fonctions:
(1) dispositif de traitement chimique
Dispositif de ventilation: utilisé pour introduire uniformément l'ammoniac, l'oxygène, l'acide fluorhydrique et d'autres gaz à l'intérieur du capillaire en verre pour obtenir l'effet du traitement de surface. Des appareils tels que des tuyaux d'aération, des débitmètres, des vannes de régulation de pression sont généralement utilisés pour contrôler le débit et la pression du gaz.
Cuve de réaction chimique: pour le traitement de trempage des capillaires en verre, une solution chimique spécifique (par exemple, ammoniaque, solution d'acide fluorhydrique, etc.) est placée à l'intérieur de la cuve de réaction, par trempage ou agitation, pour obtenir l'effet de traitement de surface souhaité.
(2) dispositif de traitement électrochimique
Cellule d'électrolyse: utilisée pour placer des capillaires en verre dans un électrolyte et effectuer un traitement d'anodisation ou d'électrolyse en appliquant un courant électrique. L'électrolyseur est généralement équipé d'une alimentation électrique, d'un dispositif de chauffage, d'un dispositif d'agitation, etc.
Équipement d'alimentation: utilisé pour fournir un courant et une tension stables, contrôler la vitesse et l'effet du processus d'électrolyse.
(3) Équipement de traitement plasma
Chambre de réaction plasma: pour contenir les capillaires en verre et les traiter par plasma. La Chambre de réaction peut être équipée d'un système de contrôle du débit de gaz pour contrôler la proportion et le débit des différents gaz.
Alimentation haute fréquence: alimentation haute fréquence utilisée pour produire du plasma, généralement à une fréquence d'environ 13,56 MHz. L'alimentation haute fréquence excite les molécules de gaz par un champ électromagnétique, formant un plasma.
Pompe à vide: pour le maintien de la basse pression atmosphérique dans la Chambre de réaction, assurant la génération efficace et la stabilité du plasma.
(4) Équipement à membrane mono - composante auto - Assemblée
Bain d'immersion: pour le traitement d'immersion des capillaires en verre, généralement équipé d'un système de contrôle de la température, capable de contrôler précisément la température et d'assurer le bon déroulement du processus d'auto - assemblage.
Dispositif de nettoyage par ultrasons: pendant le traitement, il peut être nécessaire d'utiliser un dispositif de nettoyage par ultrasons qui élimine les impuretés de la surface du capillaire en verre et assure une bonne fixation du film auto - assemblé.
3. Les étapes communes de fonctionnement
Préparer les capillaires en verre: laver les capillaires en verre, éliminer les impuretés de surface et la graisse, garantir l'effet du traitement.
Choisissez la méthode de traitement: choisissez des méthodes telles que le traitement de l'ammoniac gazeux, le traitement électrolytique, le traitement plasma ou le traitement de membrane auto - Assemblée en fonction des besoins réels.
Effectuer le traitement: les capillaires en verre sont traités selon la méthode choisie pour porter une charge positive sur leur surface.
Test et vérification: l'effet du traitement est vérifié en testant des indicateurs tels que la densité de charge de surface, l'hydrophilie de surface, la performance de séparation, etc.
Stockage et utilisation: les capillaires en verre traités doivent être utilisés à temps, s'ils ne sont pas utilisés pendant une longue période, ils doivent rester dans un environnement approprié pour éviter la perte de charge de surface.
Grâce à ces méthodes et dispositifs, la surface positive du capillaire de verre peut être préparée efficacement, offrant un soutien solide pour d'autres expériences de séparation.