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流动化学(百科),即持续工艺或连续流动化学,是一种在连续流动的流体中进行化学反应的技术。反应物被泵入一个混合装置中,然后流至温度受控的管路、管道或者微结构反应器中直至反应完成。相比于传统的“一锅法”反应,流动化学具有很多优点。
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系统核心电力与数据的配给中心,对微流芯片加热的准确控制,为设备整体提供无线通信、远程控制,系统整体状态监控与反馈,并拥有急停按钮 保障实验安全。
主控箱功能示意图
注射泵和流动芯片连接主控机箱时,连接状态显示除了显示在主控箱屏幕上外在接口端会有指示灯显示设备间连接状态。其显示状态如下:
表--主控箱指示灯含义
远程控制手动控制双向切换,高精度步进电机实现超低流速推进,搭配屏幕的便捷手动控制,注射器与管路的快速部署。
为化学反应提供场所,程序升温。
提供图形化编程界面,简化机械语言提供人机交互平台,试验方案设计、记录等。
本设备主要用于执行程序化探索化学实验。通过在平板终端或手动设置设备执行参数,探究化学反应条件。使用本设备实验的实验人员需对将要进行的化学反应有一定的认识,清楚所用试剂的危害以及可能出现的危险。
依据实验需求选2-3台注射泵和1-2台流动芯片通过Type C线进行正确连接。
依据实验需求:注射器与芯片链接。如下图:
流动化学装置
连接完成后进行线路检查,各项连接正常并确保主控箱电源开关状态为关闭状态后,系统接入的电源。
注:
芯片编号随插入接口变化而变化,注射泵编号不随接入口变化而变化;
当实验仅需用两台注射泵是请优先选用1、2号注射泵;
当实验仅使用一台芯片是请优先将其插入1号芯片接口。
依照实验设计,实验人员需根据设计提前配置号实验所需溶液,贴上相关标签保存,以待备用。
检查注射器、管道接口、芯片管道是否清洁,将上次实验填充的缓冲液排出。
1.将注射器从注射泵夹具上拆下来,其分别吸取特定量的溶液;
2.调节注射泵进入手动模式中的“快速推拉”调节注射泵夹具至合适位置,将有溶液的注射器装上,并将注射器针头与芯片管道联通;
3.步骤1、2不分先后,依照实验设计要求,选择程序控制/手动控制操作进行实验;
4.手动模式进行实验,手动调节注射泵推出“快速推拉”进入“定量控制”,根据实验要求设定相应的注射泵流速,保持该界面不退出。依照实验需求设置芯片温度,并等待芯片升温至反应温度后,注射泵上选择“注射”并按下“旋钮键”实验进行;
设置芯片温度方法:中控箱上“确认键”长按3~5秒,手动模式打开后选择芯片所在位置框,调节上温度至反应温度值。中控箱芯片接口红灯闪烁表示设置成功,正在执行加热。如若红灯不闪烁,请检查线路连接是否正常,重新插拔测试或更换Type C线重新连接。
5.程序控制进行实验参照--本章“软件使用”。
6.实验结束后请对注射器、管道接头、芯片管道等进行相应清洗,并在清洗后酌情将缓冲液填入芯片管道内保存芯片管道内清洁(缓冲液:蒸馏水/乙醇)。
注:
手动模式实验介绍后请将芯片温度设回室温。
对于硬件相关操作可参照本册--“流动化学装置概览”。
设备模块依照实验需求拼装完成检查线路连接无误后接通设备电源,点开平板客户端首页的“FlowChemistryEdu“
软件。进行如下操作:
本设备主要由四个模块组成,分别为主控机箱、注射泵、流动芯片和平板客户端。下面章节将介绍各个模块的技术参数。
表--基本设备参数
表--中控箱技术参数
表--注射泵技术参数
表--流动芯片技术参数
表--平板客户端系统参数