BE535404A - - Google Patents

Description

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   La présente invention est relative à un procédé de séparation chro- matographique continue des mélanges de deux ou davantage de substances, ce procédé permettant de séparer   d'ue   manière continue et derecueillir sépa- rément les   différents   constituants des mélanges, ainsi qu'à un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé.

   Pour la décomposition   simultânée   des mélanges de plusieurs substances en leurs constituants individuels, on connaît dès à présent un grand nombre de procédés de séparation, le plus souvent chromato- graphiques, comme par exemple la chromatpgraphie avec adsorption, la chroma- tographie avec échanges d'ions, la chromatographie de répartition et l'élec-   trophorèse.   Le plus souvent,   tous 'ces   procédés sont utilisés   d'uneinanière   discontinue,   c'est--dire   qu'on ne peut, en une opération,assurer chaque fois que la séparation unique d'une   quantité   de substance donnée et le plus sou-   vent petite, à la suite de quoi on est obligé de renouveler l'opération,;

   Dans certaines conditions, on peut également: pratiquer d'une manière continue   surtout la chromstographie avec échange d'ions, la chromatographie avec ré- partition (répartition à contre-courant) et   l'électrophorèses   Toutefois, tous les procédés continus qu'on connaît jusqu'à présent demandent des disposi- tifs très compliqués et ne peuvent s'appliquer soit qu'à des catégories très déterminées de substances, comme par exemple aux électrolytes, soit seule- ment à des mélanzes de deux   subst@nces.   



   Selon la présente invention, on obtient la séparation continue des mélanges de plusieurs substances par l'application d'opérations connues de séparation échelonnées d'une manière déterminée dans le temps et dans un ap- pareil   construit   d'une manière nouvelle. Parmilices opérations de séparation, on peut citer particulièrement les suivantes, sans que cette énumération doive être considérée comme une limitation de l'invention aux procédés   @@@@   décrits. a) Chromatographie'avec adsofption (séparation par adsorption sur une phase solide, comme par exemple un oxyde d'aluminium) ;

   b) Chromatographie   avec(échange   d'ions (séparation par échange d'ions sur une phase solide, comme par exemple un échangeur d'ions en une résine   synthétique).   v) Chromatographie avec répartition (répartition des substances entre deux phases liquides ou   une iphase   liquide et une phase gazeuse par exemple une répartition à contre-courant, chromatographie au papier). 



   Conformément à la présente invention, on assure la séparation continue des mélanges de plusieurs substances sur un système qui comporte des phases d'une très grande   capacité   pour les substances à séparer. La   ca-   pacité de ces phases doit être supérieure à ce qui correspond au mélange de plusieurs substances appliqué au cours d'un intervalle de temps de courte durée. Le système est en outre constitué de façon à pouvoir être décomposé en différentes unités indépendantes les unes des autres, mais égales pour le reste. Cette décomposition en différentes unités peut être réalisée dans la pratique,mais elle n'est pas nécessaire.

   La présente méthode de sépara- tion est caractérisée par le fait que les phases du système de séparation sont chargées différemment   à   la fois dans l'espace et dans le temps d'un mélange de plusieurs   substances A   cet effet,   oncharge   les différentes uni- tés du système à des moments différents successivement avec le mélange de plusieurs substances, c'est-à-dire qu'entre le point de chargement et d'appli- cation du mélange du plusieurs substances et la phase de séparation, il se produit un mouvement relatif uniforme.

   La séparation du mélange en ces dif- férents constituants s'effectue   âans   les différentes unités suivant les mé-   thodés   chromatographiques usuelles, par circulation constante d'agents de   lavage .   travers ces unités. Comme la séparation s'accomplit d'une manière uniforme dans toutes les unités et différemment seulement dans le temps, on 

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 obtient dans le système un fractionnement uniforme du mélange de plusieurs substances, le lieu de chargement et le lieu de séparation des différents constituants individuels étant dans une relation réciproque fixe. Les unités dans lesquelles une opération de séparation a été terminée font l'objet si c'est nécessaire d'une régénération et sont immédiatement chargées à nouveau. 



  Il n'est pas nécessaire que les différentes unités soient disposées d'une manière particulière, bien qu'un agencement par exemple suivant un cercle ou un plateau soit favorable. 



   La méthode continue de séparation qui vient d'être décrite diffè- re essentiellement des méthodes de séparation en usage jusqu'à présent-dans lesquelles les phases du système ont été chargées d'un mélange de plusïeurs substances pendant un intervalle de temps relativement prolongé soit unifor- mément dans l'espace et à un instant déterminé, soit en un lieu étroitement limité dans l'espace. 



   A l'aide de la figure 1 va être décrit ci-après un dispostif par- ticulièrement simple et avantageux qui permet une séparation continue de com- binaisons sur la base de la chromatographie avec répartition sur du papier filtre, sans que l'invention soit limitée aux détails représentés. 



   La séparation fait usage du principe de la répartition sur du pa- pier filtre. On découpe le papier filtre en une bande longue, dentelée sur le côté et dont on constitue un cylindre creux en tenant assemblées par des pinces les deux extrémités de la bande. Le long de   son::côté   droit, on en- taille la bande de papier qui a pris la forme d'un cylindre creux, sur une profondeur d'environ 1 cm et on recourbe ce bord entaillé vers l'intérieur. 



  On suspend alors la bande de papier A ainsi découpée dans une cuve circulai- re   B-destinée .à   un solvant, par la partie de cette bande qui est recourbée vers l'intérieur et oncharge cette dernière d'un anneau en verre..On remplit alors la cuve d'un solvant approprié qui, tout comme dans la chromatographie ordinaire du papier, remonte dans la couronne de papier. Lorsque tout le pa- pier est parcouru par le solvant, ce dernier tombe goutte à goutte dans les verres E destinés à le recueillir.- On charge alors le papier d'une manière continue du mélange de plusieurs substances à séparer au point F à l'aide d'un conduit d'arrivée fixe. Les constituants à séparer (par exemple a, b, c,d) sont dissouts dans des agents de percolation.

   En même temps, on fait tourner la cuve à solvant avec la couronne:de papier autour de l'axe C lentement et à une vitesse uniforme. Tout l'appareillage se trouve placé dans une encein- te close saturée de vapeurs de solvant. Le papier filtre peut être considéré comme décomposé verticalement en un certain nombre d'unités indépendantes les unes des autres, une unité pouvant avoir par exemple la largeur d'une pointe du papier. Chaque unité constitué alors un chromatogramme au papier ordinaire. 



  Comme les différentes unités sont chargées l'une à la suite de l'autre et 1 d'une manière uniforme dans le temps, il se forme les trajecto-ires en appa- rence transversales des constituants individuels. Les vitesses de migration des constituants individuels dans le sens vertical dépendent entre autres du papier, du solvant et de la valeur de son coefficient   Rf   et elles conduisent à la décomposition   du ..mélange   en ses constituants. La migration apparente dans le sens horizontal s'accomplit par la rotation uniforme de la couronne de pa- pier autour   de.l'axe   C.

   Les combinaisons ayant un coefficient Rf de valeur é- levée traverseront le papier rapidement et s'égoutteront sur le bord inférieur suivant une trajectoire raide (voir constituant   a).   Les combinaisons ayant un coefficient Rf de.valeur faible se déplaceront très lentement dans le sens vertical et fourniront par conséquent des trajectoires peu inclinées (voir constituant   d).   Si la vitesse de rotation est toujours constante, les points où un même constituant tombe goutte à goutte sertont toujours situés au même endroit.

   Le   procède qui   fait l'objet de la présente invention peut être appli- qué à la séparation continue des mélanges de substances les plus différents qui peuvent être séparés par la chromatographie au papier, et cela aussi bien 

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 pour les préparations que les analyses. L'accomplissement de la séparation peut être suivi à l'aide d'un chromatogramme sur papier ordinaire'et être transmis ou reporté par le calcul au chromatogramme continu. En outre, à la partie inférieure de l'appareil représenté dans la figure 1, on peut rac- corder certains appareils auxiliaires qui permettent de mesurer ou d'enre- gistrer des grandeurs physiques appropriées du liquide qui abandonne l'appa- reil aux différents endroits, par exemple l'indice de réfraction, le pH, la conductibilité. 



   La mise en oeuvre du procédé selon la présente invention va être décrite de façon plus détaillée ci-après à l'aide d'un exemple d'exécution. 



   Une bande de papier Whatman n 1 d'une longueur de 33,0 cm et d'une largeur de 16,0 cm a été découpée comme cela a été décrit ci-dessus et sus- pendue dans une cuve circulaire à solvant contenant du butanol, le l'éthanol et de l'eau dans les proportions de 5 à   1 à   4. On a fait tourner la couron- 
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 ne de papier à une vitesse de 1,7cmh. A l'aide d'une micpointe, on a ap- pliqué en F un mélange de galactose, ?Le xylose et de rhamnose dissous dans un mélange de butanol, cl'6thanol,ètd'eau. Les trois constituants ont pu être recueillis séparé#nt aux endroits où ils s'égouttent?. La séparation s'ef- fectuait dans une atmosphère saturée de solvant. 



   A l'aide de la figure 2 va être décrite un autre dispositif parti- culièrement simple et avantageux qui permet une séparation continue de com- 
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 binaisons sur la base de la chrumaiographie pr é7â d'ions, sans que l'in- vention ne puisse être considérée comme   limit'ée   aux détails représentés. La 
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 séparation faite usage du principe de la ohupmatographie avec échange d'ions sur des échangeurs à base de résine synthétique. On introduit dés échangeurs d'ions à base de rési1'îF synthé"ttqua (par exemple de l'échangeur'de" cations- vendu dans le commerce sous la marque Amberlite IRC-50) dans des colonnes disposées en cercle   a.   Les différentes colonnes représentent chacune une uni- té.

   Au lieu d'unités individuelles et séparées on peut utiliser une couche d'adsprption continue en forme de .cylindre creux avec un nombre quelconque 
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 de pointbdlégouttage, Chaque unité! peut être considérée comme une colonne ordinaire d'échangeur d'ions et être traitée comme telle. Il s'égoutte de la cuve B à une vitesse uniforme une.', solution de percolation, par exemple de.- , 
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 l'acide acétique 0,05 normal, sur toutes les unités d f écl c.n,3'\ qui ;c..Li, nt à leur our à une vitesse uniforme!. L'ensemble du système tourne autour do   l'axe 6   à une vitesse uniforme. Au) point F, on ajoute goutte à goutte et d'une manière continue un mélange de constituants (par exemple de l'acétate de rodium et de l'acétate de calcium dans de l'acide acétique 0,05 normal). 



  Dans ce cas également, il se   produit   une séparation continue de constituants d'une manière analogue à ce qui a té décrit dans l'exemple   précédente.Dans   le bas, on recueille, les constituants séparés dans des réciptients distincts. 



  Avec le procédé selon l'invention on peut procéder non seulement à des sépa- rations de combinaisons, mais aussi, et d'une manière continue, à n'.importe quel processus différent' pouvant être accompli sur des échangeurs d'ions comme par exemple l'épuration de l'eau et des réactions chimiques. Pour sui- vre les opérations de séparation ou pour suivre les réactions, on peut bran- cher sur la partie inférieure de l'appareil représenté dans la   figure   2 cor- tains appareils auxiliaires qui permettent de mesurer ou d'enregistrer des grandeurs physiques appropriées du'liquide qui quitte l'appareil aux diffé- 
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 rents g,r.t-s9y comme par exemple l'indice de réfraction, la conductibilité, la constante diélectrique ou le pH.

Claims (1)

1. RESUME. EMI3.7

   1 - La présente invention arpour 0>1>j.ejt, un procédé de séparation continue des mélanges de plusieurs substances à deux ou davantage de constituants suivant des méthodes chromatographiques, caractérisé par le fait <Desc/Clms Page number 4> qu'on applique le mélange de plusieurs substances sur une phase de séparation de'telle sorte qu'entre le point d'application et la phase de séparation il se produise un mouvement relatif uniforme, en même temps qu'à l'aide de d'agents de lavage on assure une circulation constante à travers la phase de séparation et que sont prévus des moyens qui recueillent d'une manière continue les constituants individuels.

   2. - Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, ca- ractérisé par le fait que laphase de séparation est disposée en forme de cylindre creux autour d'un axe qui tourne et que l'application du mélange ' s'effectue à partir d'un point fixe, tandis qu'à l'aide d'agents de lavage on assure en même temps une circulation constante du mélange à travers la phase de séparation et que les constituants . individuels sont recueillis séparément'les uns des autres et dune manière continue dans des disposi- tifs servant à les recueillir et placés sur le bord de la phase annulaire de séparation qui'tourne.

   a) De préférence, la phase de séparation est disposée en anneau autour d'un axe quitourne et l'application du mélange s'effectue à partir d'un point fixe au voisinage de la périphérie,- tandis qu'est assurée en mê- me temps une circulation continue de l'agent de lavage de la périphérie vers l'axe de la phase de séparation disposée en anneau, en même temps que sont prévus des moyens qui recueillent séparément et d'une manière continue les constituants individuels au centre de la phase annulaire de séparation.

   b) la phase de séparation est disposée en cercle ou anneau autour d'un axe qui tourne et l'application du mélange s'effectue à partir d'un point fixe au voisinage de l'axe, en même temps qu'est assurée une circula- tion constante de l'agent de lavage depuis l'axe-vers la périphérie, et que sont prévus des moyens qui recueillent séparément et d'une manière continue les constituants individuels à la:

   périphérie de la phase annulaire de sépa- ration. c) la phase annulaire dé séparation est immobile et le point d'ap- plication se déplace d'un mouvement uniforme autour de l'axe de la phase de séparation, tandis que les moyens servant à recueillir les constituants in- dividuels exécutent également un mouvement autour du même.axe. d) la phase de séparation est disposée sans subdivisions et est continue. e) la phase de séparation est divisée en unités individuelles.