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Dialysis01:15

Dialysis

769
Dialysis is a diffusion-based purification process that separates analyte molecules from a complex matrix. This is accomplished by allowing molecules in the solution to pass through a semipermeable membrane into a liquid on the other side. The membrane is usually made of cellulose acetate or cellulose nitrate, and the second liquid must be miscible with the solution. Ions (e.g., chloride or sodium) or organic molecules (e.g., glucose) can pass through the membrane pores, which generally have...
769
Diffusion on Chromatography Columns01:07

Diffusion on Chromatography Columns

628
In column chromatography, when an analyte is introduced as a narrow band at the top of the column, the solutes begin to separate and broaden, developing a Gaussian profile. This broadening occurs due to various factors, such as longitudinal diffusion.
Longitudinal diffusion occurs when the solute molecules in the mobile phase diffuse from the more concentrated center of the chromatographic band to the more dilute regions on either side, both towards and against the flow direction. This...
628
Analyte Adsorption and Distribution01:09

Analyte Adsorption and Distribution

720
In certain chromatographic separations, solutes transfer between the mobile phase and the stationary phase via sorption, which typically refers to the process of adsorption. For many chromatographic systems, the sorption process often depends on the polarity of the compounds—an expression of the overall dipole moment within the molecule. During the separation process, there is competition between the solute and solvent for adsorption to the stationary phase. Highly polar compounds and...
720
Osmosis and Osmotic Pressure of Solutions02:40

Osmosis and Osmotic Pressure of Solutions

40.8K
A number of natural and synthetic materials exhibit selective permeation, meaning that only molecules or ions of a certain size, shape, polarity, charge, and so forth, are capable of passing through (permeating) the material. Biological cell membranes provide elegant examples of selective permeation in nature, while dialysis tubing used to remove metabolic wastes from blood is a more simplistic technological example. Regardless of how they may be fabricated, these materials are generally...
40.8K
Overview Of Cell Separation And Isolation01:20

Overview Of Cell Separation And Isolation

6.0K
Cell separation was first achieved in 1964 by S. H. Seal, who separated large tumor cells from the smaller blood cells using filtration. Two years later, Pohl and Hawk performed experiments on how cells respond differently to a nonuniform electric field based on the cell type. Such observations were the inception of cell separation methods, which allow isolating a single cell type from a heterogeneous sample.
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Separación de isotopólogos de agua utilizando materiales porosos reguladores de la difusión

Yan Su1, Ken-Ichi Otake2, Jia-Jia Zheng3

  • 1State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices, Institute of Polymer Optoelectronic Materials and Devices, South China University of Technology, Guangzhou, P. R. China.

Nature
|November 9, 2022
PubMed
Resumen

Los investigadores desarrollaron polímeros de coordinación porosos (PCP) para separar eficientemente isotopólogos de agua como H2O y D2O a temperatura ambiente. Las puertas dinámicas dentro de los PCP regulan el tráfico de huéspedes, lo que permite altos factores de separación para aplicaciones cruciales.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencias de los materiales
  • Ingeniería Química
  • Química Física

Sus antecedentes:

  • La separación de isotopólogos, moléculas con diferentes isótopos, es crucial pero desafiante debido a propiedades similares.
  • Los isotopólogos del agua (H2O, D2O, HDO) son vitales en biología, industria y medicina, pero son difíciles de separar.
  • Los métodos de separación existentes para los isotopólogos de agua son a menudo ineficientes o requieren condiciones extremas.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar un método eficiente para la separación de isotopólogos de agua a temperatura ambiente.
  • Para utilizar polímeros de coordinación porosos (PCP) con funcionalidades de puerta dinámica para la separación de isótopos.
  • Para lograr altos factores de separación para mezclas ternaras de isótopos de agua.

Principales métodos:

  • Construcción de dos nuevos polímeros porosos de coordinación (PCP) con mecanismos de puertas dinámicas.
  • Investigar las propiedades de adsorción y difusión de los isotopólogos de agua dentro de los PCP.
  • Emplear un enfoque de separación de vapor basado en la cinética aprovechando la adsorción sensible a la temperatura.

Principales resultados:

  • Los PCP diseñados demostraron una separación eficiente de los isótopos de agua a temperatura ambiente.
  • Las puertas dinámicas dentro de los PCP amplificaron las diferencias sutiles en las tasas de difusión de isotopólogos.
  • Se observó una adsorción preferente del vapor de H2O sobre el vapor de D2O, lo que condujo a altos factores de separación de H2O (~210).

Conclusiones:

  • Los polímeros de coordinación porosos con puertas dinámicas ofrecen una estrategia prometedora para la separación eficiente de isótopos de agua.
  • Este método facilita la separación de vapor de alto rendimiento y sensible a la temperatura de las mezclas H2O/HDO/D2O.
  • Los hallazgos tienen implicaciones significativas para las aplicaciones que requieren isotopólogos de agua pura.