Asymmetric flow field flow fractionation
غیر متناسب بہاؤ فیلڈ فلو فریکشنشن (اے ایف 4) فیلڈ فلو فریکشنشن (ایف ایف ایف) طریقوں کے خاندان کے اندر سب سے زیادہ ورسٹائل اور سب سے زیادہ استعمال ہونے والی ذیلی تکنیک ہے۔ اے ایف 4 کو آبی اور نامیاتی سالوینٹس میں استعمال کیا جا سکتا ہے اور یہ نینو پارٹیکلز، پولیمر اور پروٹین کی خصوصیت رکھنے کے قابل ہے۔ اے ایف 4 کے لیے نظریہ 1986 میں تصور کیا گیا تھا اور 1987 میں قائم کیا گیا تھا اور سب سے پہلے واہلینڈ اور گڈنگز نے شائع کیا تھا۔ اے ایف 4 سمیٹریکل فلو ایف ایف ایف سے الگ ہے کیونکہ اس میں صرف ایک پارगम्य دیوار ہوتی ہے لہذا کراس فلو صرف کیریئر مائع کی وجہ سے ہوتا ہے۔ کراس فلو کیریئر مائع کی طرف سے حوصلہ افزائی کی جاتی ہے جو چینل کے نچلے حصے میں نیم پارगम्य دیوار کے ذریعے مسلسل باہر نکلتا ہے۔ ایپلی کیشنز اور پتہ لگانے کے طریقے غیر متناسب بہاؤ فیلڈ فلو فریکشنشن (اے ایف 4) آج کل معطلی میں میکرو مالیکیولز اور ذرات کے فریکشنشن اور علیحدگی کے لیے ایک عام اور جدید ترین طریقہ ہے۔ اے ایف 4 ان صورتوں میں ایچ پی ایل سی اور ایس ای سی کا متبادل ہے جہاں کالم کرومیٹوگرافی تجزیہ کے لیے موزوں نہیں ہے۔ ایچ پی ایل سی یا ایس ای سی کا استعمال 1000 کے ڈی اے تک کے مالیکیولز اور 10 این ایم تک کے نینو پارٹیکلز کے لیے مائع کی علیحدگی کے لیے کیا جائے گا۔ جیسے جیسے سائز 10 این ایم سے اوپر بڑھتا ہے، اے ایف 4 ریزولوشن اور ریکوری کے لحاظ سے بہتر ہوتا جاتا ہے۔ اے ایف 4 کی ایپلی کیشنز بہت سے تجزیاتی حالات کے لیے لچکدار ہیں جہاں کالم پر مبنی طریقہ مطلوبہ ذرات کو مناسب طریقے سے الگ کرنے سے قاصر ہوگا۔ میکرو مالیکیولز اور نینو پارٹیکلز کے لیے اے ایف 4 ایک متبادل طریقہ ہے خاص طور پر جب کالموں میں مستحکم مرحلہ نمونے کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔ اے ایف 4 خاص طور پر غیر یکساں نمونوں کے لیے طاقتور ہے جہاں یہ گھلنشیل میکرو مالیکیولز کو ذرات یا مجموعوں سے الگ کر سکتا ہے۔ اے ایف 4 اور دیگر ایف ایف ایف طریقوں کو ماحولیاتی تحقیق میں نینو مواد کے اثرات پر اور گاڑھا ٹینن آکسیکرن کی خصوصیت کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔ اعلی مولر ماس اور برانچڈ پولیمر کے لیے، اے ایف 4 کو اچھی علیحدگی حاصل کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے، جبکہ ایس ای سی ناکام ہو جاتا ہے، اور اے ایف 4 کو 150 سینٹی گریڈ سے اوپر کے درجہ حرارت پر پولی اولیفائنز پر لاگو کیا گیا ہے۔ پتہ لگانے کے طریقے عام طور پر ایف ایف ایف کے لیے یکساں ہیں، یو وی حراستی ڈٹیکٹر کے طور پر سب سے زیادہ مقبول ہے، لیکن زیادہ تر اے ایف 4 سسٹمز میں براہ راست پیمائش یا سائز اور مولر ماس کے لیے ملٹی اینگل لائٹ اسکیٹرینگ ڈٹیکٹر شامل ہوتا ہے۔ عملی طریقہ کار اے ایف 4 تجربے کو تین مراحل میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: نمونے کے انجیکشن کے نمونوں کو نمونے کے حجم کی معلوم مقدار کا استعمال کرتے ہوئے نظام میں انجکشن کیا جاتا ہے۔ یہ حجم تجربے میں استعمال ہونے والے اے ایف 4 آلے پر منحصر ہوگا۔ نمونہ انجکشن کے فورا بعد فریکشنشن شروع کرنا مثالی نہیں ہے کیونکہ نمونہ انجکشن سائٹ سے تصادفی طور پر پھیلنے والا ہے، اس لیے ذرات کی ابتدائی رفتار اور جگہ سب ایک جیسی نہیں ہیں۔ یہ لائن کو چوڑا کرنے اور ناکافی کا باعث بنتا ہے۔ اس طرح کی غلطی کو درست کرنے کے لیے، نمونے کی توجہ مرکوز کرنے کی تجویز پیش کی جاتی ہے۔ 2. نمونے پر توجہ مرکوز کرنا کیریئر سالوینٹ کے برعکس جانے والا کرنٹ فریکشنشن شروع ہونے سے پہلے نمونے میں موجود تمام ذرات کو ایک مخصوص علاقے پر مرکوز کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ کسی بھی چوٹی کو وسیع کرنے کے لیے درست کرتا ہے جو فریکشنشن شروع ہونے سے پہلے انجکشن پورٹ سے چینل آؤٹ لیٹ تک ذرات کے منتشر ہونے کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔ نمونے کی تیاری ایک اور آپشن ہے جسے فوکس مرحلے میں حاصل کیا جا سکتا ہے۔ ایک بار جب تمام ذرات چینل کے ایک ہی علاقے میں ہوں، تو فریکشنشن ہو سکتا ہے۔ 3. فریکشن دو اجزاء ہیں جو ایف ایف ایف سسٹم بناتے ہیں۔ سب سے پہلے، لیمینار کا بہاؤ جو نمونے کو علیحدگی چیمبر کے ذریعے لے جاتا ہے اور دوسرا علیحدگی کا میدان چینل پر عمودی طور پر، نمونے کے بہاؤ کے خلاف لاگو ہوتا ہے۔ جیسے جیسے ذرات چینل کے ساتھ بہتے ہیں کراس فلو علیحدگی کا میدان مالیکیولز کو چینل کے نچلے حصے کی طرف دھکیلتا ہے۔ جیسے ہی وہ نیچے سے گزرتے ہیں وہ کیریئر کے بہاؤ کے خلاف چینل میں واپس ایک کاؤنٹر ایکٹنگ پھیلاؤ سے گزرتے ہیں۔ مالیکیول کس حد تک چینل میں واپس پھیل سکتے ہیں اس کا تعین ان کی قدرتی براؤنین حرکت سے ہوتا ہے، جو سائز پر مبنی ایک خصوصیت ہے جو ہر انفرادی نوع کے لیے منفرد ہے۔ چھوٹے ذرات میں بڑے ذرات کے مقابلے براؤنین حرکت زیادہ ہوتی ہے اور وہ کیریئر کے بہاؤ کے خلاف چینل میں زیادہ پھیلنے کے قابل ہوتے ہیں۔ چینل کے اندر لیمینار کے بہاؤ کی شرح یکساں نہیں ہے۔ یہ ایک پیرابولک پیٹرن میں سفر کرتا ہے جس میں بہاؤ کی رفتار چینل کے مرکز کی طرف بڑھتی ہے اور اطراف کی طرف کم ہوتی ہے۔ لہذا، جس شرح پر ذرات کو لے جایا جائے گا اس کا انحصار چینل کے اندر ان کی پوزیشن پر ہوگا۔ چینل کے وسط میں واقع زیادہ پھیلاؤ والے لوگوں کو زیادہ رفتار کے ساتھ منتقل کیا جائے گا۔ اتلی، سست رفتار سے چلنے والی ندی میں بڑے ذرات کم بہاؤ کی رفتار کے ساتھ منتقل ہوتے ہیں اور چھوٹے ذرات کے مقابلے میں دیر سے نکلتے ہیں۔ اس کے نتیجے میں کمیت کی بنیاد پر ذرات کی ہلکی علیحدگی ہوتی ہے جس میں سب سے چھوٹے سے لے کر سب سے بڑے کے ایلیوشن آرڈر ہوتے ہیں۔ حوالہ جات بیرونی روابط ایف ایف ایف اے ایف 4 علیحدگی کے نظام کا ایک جائزہ غیر متناسب بہاؤ ایف ایف ایف تجزیاتی کیمسٹری فریکشنشن