ระบบเครื่องแยกสารด้วยวิธีโครมาโตกราฟีแบบยิ่งยวด

การแยกสารด้วยวิธีโครมาโตกราฟีแบบของไหลวิกฤตยิ่งยวด (SFC) คืออะไร

เทคนิคใหม่ในการแยกสาร

การแยกสารด้วยวิธีโครมาโตกราฟีแบบของไหลวิกฤตยิ่งยวด (Supercritical Fluid Chromatography) เป็นเทคนิคการแยกสารที่มีความคล้ายคลึงกับการแยกสารโดยใช้ของเหลวความดันสูง (high-pressure liquid chromatography [HPLC]) แต่ใช้ของไหลวิกฤตยิ่งยวดเป็นเฟสเคลื่อนที่แทน ดังนั้น ในการแยกสารด้วยวิธี SFC จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรักษาอุณหภูมิและแรงดันให้อยู่เหนือระดับวิกฤตของเฟสเคลื่อนที่ตลอดคอลัมน์

ความแตกต่างในการติดตั้งเครื่องมือการแยกสารแบบ HPLC และ SFC ได้แสดงไว้ด้านล่าง

Prep HPLC

① สารทำละลาย A ② สารทำละลาย B ③ ปั๊ม ④ ตัวอย่าง ⑤ คอลัมน์ ⑥ เครื่องตรวจจับสัญญาณด้วยคลื่น UV ⑦ เครื่องเก็บสารตัวอย่าง

Prep SFC

① สารทำละลาย A ② CO₂ เหลว ③ ปั๊ม รวมเครื่องทำความเย็น ④ ตัวอย่าง ⑤ คอลัมน์ ส่วนควบคุมอุณหภูมิคอลัมน์ ⑥ เครื่องตรวจจับสัญญาณด้วยคลื่น UV ⑦ ตัวควบคุมแรงดันต้านกลับ ⑧ เครื่องเก็บสารตัวอย่าง

บทบาทของ CO₂

คาร์บอนไดออกไซด์เป็นของไหลวิกฤตยิ่งยวดที่ถูกนำมาใช้มากที่สุดเนื่องจากหลายเหตุผลด้วยกัน CO2 มีอุณหภูมิวิกฤตและความดันวิกฤตที่ต่ำ (31 °C และ 73.8 bar) มีความเฉื่อยสูงภายใต้สภาวะส่วนใหญ่ ไม่เป็นสารไวไฟและมีปฏิกิริยาต่ำ และมีความบริสุทธิ์สูงที่ต้นทุนต่ำ นอกจากนี้ คาร์บอนได้ออกไซด์ยังสามารถผสมเข้ากันได้กับสารทำละลายอินทรีย์ที่มีขั้วสูงหลายชนิด ซึ่งต่างกับ n-hexane ซึ่งมีขั้วต่ำเมื่อเทียบกับคารบอนไดออกไซด์ที่เป็นของไหลวิกฤตยิ่งยวด ปัจจัยเหล่านี้ทำให้ SFC สามารถทำการแยกสารได้หลากหลายรูปแบบ

ของไหลวิกฤตยิ่งยวดคืออะไร

ขึ้นอยู่กับสภาวะอุณหภูมิและความดัน สารต่าง ๆ สามารถอยู่ในสถานะของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ หากของเหลวหรือก๊าซถูกนำมาใช้เหนือระดับอุณหภูมิวิกฤตและความดันวิกฤตแล้ว จะกลายเป็นของไหลวิกฤตยิ่งยวด ลักษณะของของไหลวิกฤตยิ่งยวดคือ สารมัธยันตร์ระหว่างสารที่อยู่ในสถานะก๊าซและของเหลว ของไหลวิกฤตยิ่งยวดสามารถพิจารณาให้เป็นก๊าซหนาแน่นได

Ⓐ จุดร่วมสาม Ⓑ จุดวิกฤต ① แรงดัน ② อุณหภูมิ ③ ของแข็ง ④ ของเหลว ⑤ ก๊าซ ⑥ ของไหลวิกฤตยิ่งยวด