Solvent impregnated resin
দ্রাবক ইমপ্রেগনেটেড রজন (এস. আই. আর) বাণিজ্যিকভাবে পাওয়া যায় (ম্যাক্রো) ছিদ্রযুক্ত রজন যা দ্রাবক/এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট দিয়ে মিশ্রিত করা হয়। এই পদ্ধতিতে, (শোষণ) কণাগুলির ছিদ্রগুলির মধ্যে একটি তরল এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট থাকে। সাধারণত, এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট একটি জৈব তরল। এর উদ্দেশ্য হল পার্শ্ববর্তী জলীয় পরিবেশ থেকে এক বা একাধিক দ্রবীভূত উপাদান বের করা। মূল নীতিটি শোষণ, ক্রোমাটোগ্রাফি এবং তরল-তরল উত্তোলনের সংমিশ্রণ ঘটায়। 1971 সালে আব্রাহাম ওয়ারশওস্কি দ্রাবক ইমপ্রেগনেটেড রেসিনের নীতি প্রথম দেখিয়েছিলেন। এই প্রথম উদ্যোগের লক্ষ্য ছিল ধাতু উত্তোলন। তারপর থেকে, এস. আই. আরগুলি মূলত ধাতু উত্তোলনের জন্য ব্যবহৃত হয়ে আসছে, তা সে ভারী ধাতুই হোক বা বিশেষ করে তেজস্ক্রিয় ধাতুই হোক। এস. আই. আর-এর উপর অনেক গবেষণা করেছেন জে. এল. কর্টিনা এবং যেমন। এন কাবে, কে জেরাবেক বা জে সেরারোলস। যাইহোক, সাম্প্রতিক তদন্তগুলি প্রাকৃতিক যৌগগুলির পৃথকীকরণের জন্য এবং এমনকি জৈবপ্রযুক্তিগত পণ্যগুলির পৃথকীকরণের জন্য এসআইআর ব্যবহার করার দিকেও যায়। মৌলিক নীতি চিত্র 1 ডানদিকে মৌলিক নীতিটি ব্যাখ্যা করে, যেখানে জৈব এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট ই একটি ছিদ্রযুক্ত কণার ছিদ্রের ভিতরে থাকে। দ্রবণ এস, যা প্রাথমিকভাবে এস. আই. আর কণার চারপাশে জলীয় পর্যায়ে দ্রবীভূত হয়, নিষ্কাশন প্রক্রিয়া চলাকালীন জৈব এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট পর্যায়ে শারীরিকভাবে দ্রবীভূত হয়। উপরন্তু, দ্রবণ S একটি জটিল ES গঠন করতে এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের সাথে প্রতিক্রিয়া করতে পারে। এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের সাথে দ্রবণটির এই জটিলতা সামগ্রিক নিষ্কাশন ভারসাম্যকে জৈব পর্যায়ের দিকে আরও সরিয়ে দেয়। এইভাবে, দ্রবণের নিষ্কাশন বাড়ানো হয়। প্রচলিত তরল-তরল উত্তোলনের সময় দ্রাবক এবং নিষ্কাশনকারীকে ছড়িয়ে দিতে হয়, একটি এস. আই. আর সেটআপে ইতিমধ্যে সংশ্লেষিত কণাগুলির দ্বারা বিচ্ছুরণ অর্জন করা হয়। এটি একটি অতিরিক্ত পর্যায় পৃথকীকরণ পদক্ষেপকেও বাধা দেয়, যা তরল-তরল উত্তোলনে ইমালসিফিকেশন হওয়ার পরে প্রয়োজনীয় হবে। ইমালসিফিকেশনের প্রভাব ব্যাখ্যা করার জন্য, চিত্র 2 (বাম দিকে) তরল-তরল ভারসাম্যে একটি এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের দুটি পদ্ধতিকে জলের সাথে ভারসাম্যে থাকা জল, বাম এবং এস. আই. আর কণাগুলির সাথে তুলনা করে। চিত্রটি দেখায় যে এস. আই. আর সিস্টেমে কোনও ইমালসিফিকেশন ঘটে না, যেখানে তরল-তরল সিস্টেমটি ইমালসিফিকেশন বোঝায়। এছাড়াও, ইমপ্রেগনেশন ধাপটি তরল-তরল উত্তোলনের তুলনায় জলীয় পর্যায়ে দ্রাবকের ক্ষতি হ্রাস করে। এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট ক্ষতির এই হ্রাস কণার পৃষ্ঠে এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের শারীরিক শোষণের ক্ষেত্রে অবদান রাখে, যার অর্থ হল ছিদ্রগুলির অভ্যন্তরে এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট সম্পূর্ণরূপে একটি বাল্ক তরল হিসাবে আচরণ করে না। ব্যবহৃত কণাগুলির ছিদ্রের আকারের উপর নির্ভর করে, ক্যাপিলারি বলও এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট ধরে রাখতে ভূমিকা রাখতে পারে। অন্যথায়, ভ্যান-ডার-ওয়াল বল, পাই-পাই-মিথস্ক্রিয়া বা হাইড্রোফোবিক মিথস্ক্রিয়া কণার ছিদ্রগুলির ভিতরে এক্সট্র্যাক্ট্যান্টকে স্থিতিশীল করতে পারে। যাইহোক, এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট ক্ষতির সম্ভাব্য হ্রাস মূলত ছিদ্রের আকার এবং এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের জলের দ্রবণীয়তার উপর নির্ভর করে। যাইহোক, উদাহরণস্বরূপ, এস. আই. আর-এর তুলনায় উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে। রাসায়নিকভাবে আবদ্ধ লিগ্যান্ডগুলির সাথে কাস্টম তৈরি আয়ন-এক্সচেঞ্জ রজন। এস. আই. আরগুলি বিভিন্ন পৃথকীকরণের কাজের জন্য পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে কেবল একটি জটিল এজেন্টকে ধুয়ে এবং আরও উপযুক্ত এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট দিয়ে পুনরায় গর্ভধারণ করে। এইভাবে, সম্ভাব্য ব্যয়বহুল নকশা এবং উৎপাদন পদক্ষেপ যেমন। অ্যাফিনিটি রজন এড়ানো যেতে পারে। পরিশেষে, কণার ছিদ্রগুলির পুরো আয়তন একটি এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট (জটিল এজেন্ট) দিয়ে পূরণ করে, সাধারণ শোষণ বা আয়ন এক্সচেঞ্জ রজনগুলির তুলনায় দ্রবণগুলির জন্য একটি উচ্চতর ক্ষমতা অর্জন করা যেতে পারে, যেখানে শুধুমাত্র পৃষ্ঠের এলাকা পাওয়া যায়। যাইহোক, এস. আই. আর প্রযুক্তির সম্ভাব্য ত্রুটি রয়েছে, যেমন এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের লিচিং বা কণাগুলির অ্যাট্রিশন দ্বারা একটি নির্দিষ্ট বিছানার অবরোধ। সঠিক কণা-এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট-সিস্টেম বেছে নিয়ে এগুলির প্রতিকার করা যেতে পারে। এর অর্থ হল কম জলে দ্রবণীয় একটি উপযুক্ত এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট নির্বাচন করা, যা ছিদ্রগুলির ভিতরে পর্যাপ্ত পরিমাণে ধরে রাখা হয় এবং এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের জন্য একটি শক্ত সমর্থন হিসাবে যান্ত্রিকভাবে স্থিতিশীল কণা নির্বাচন করা। উপরন্তু, এস. আই. আরগুলি প্রলেপ দিয়ে স্থিতিশীল করা যেতে পারে, যেমনটি ডি. মুরাভিয়েভ এবং অন্যান্যরা দেখিয়েছেন। আবরণ উপাদান হিসাবে, এ. ডব্লিউ. ট্রোচিমচুক এবং অন্যান্য। পলিভিনাইল অ্যালকোহল ব্যবহার করা হয়। নিষ্কাশিত দ্রবণটি অপসারণ বা পুনরুদ্ধারের জন্য, এস. আই. আর কণাগুলি নিম্ন চাপের বাষ্প স্ট্রিপিং ব্যবহার করে পুনরুজ্জীবিত করা যেতে পারে, যা উদ্বায়ী হাইড্রোকার্বন পুনরুদ্ধারের জন্য বিশেষভাবে কার্যকর। যাইহোক, যদি নিষ্কাশিত দ্রবণের বাষ্প চাপ খুব কম হয়, অথবা যদি দ্রবণ এবং এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের মধ্যে জটিলতা খুব বেশি হয়, তবে অন্যান্য কৌশল প্রয়োগ করা প্রয়োজন, যেমন। পিএইচ সুইং। প্রস্তুতির কৌশলগুলি হল প্রধান গর্ভধারণের কৌশলগুলি হল ভেজা গর্ভধারণ এবং শুকনো গর্ভধারণ। ভেজা গর্ভাধানের সময়, ছিদ্রযুক্ত কণাগুলি এক্সট্র্যাক্টেন্টে দ্রবীভূত হয় এবং সংশ্লিষ্ট তরল দিয়ে ভিজিয়ে রাখা হয়। এই পদ্ধতিতে, কণাগুলি হয় একটি পূর্বনির্ধারিত পরিমাণ এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের সাথে যোগাযোগ করা হয়, যা সম্পূর্ণরূপে ছিদ্রযুক্ত ম্যাট্রিক্সের মধ্যে শুষে যায়, অথবা কণাগুলি অতিরিক্ত এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের সাথে যোগাযোগ করা হয়। ভিজিয়ে রাখার পরে, অবশিষ্ট এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট, যা ছিদ্রের ভিতরে থাকে না, তা বাষ্পীভূত হয়। যদি ভিজা পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, তাহলে উত্তোলকটি গর্ভধারণের আগে একটি অতিরিক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত করা হয়। ছিদ্রযুক্ত কণাগুলি তারপর এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট-দ্রাবক দ্রবণে ছড়িয়ে দেওয়া হয়। কণাগুলি ভিজিয়ে রাখার পরে, অতিরিক্ত দ্রাবককে হয় ফিল্টার করা যেতে পারে অথবা বাষ্পীভূত করা যেতে পারে। প্রথম ক্ষেত্রে, ছিদ্রগুলির মধ্যে একটি এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট-দ্রাবক মিশ্রণ রাখা হবে। এটি এক্সট্র্যাক্ট্যান্টগুলির জন্য আগ্রহের বিষয় হবে যা বিশুদ্ধ হলে নকশা পরিস্থিতিতে শক্ত হবে। দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, শুধুমাত্র এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট ছিদ্রের ভিতরে থাকবে। চিত্র 3 দেখায় যে ছিদ্রযুক্ত কণাগুলি ভিজা গর্ভাধানের পরে একটি জলীয় দ্রবণে ছড়িয়ে পড়ে। চিত্র 3-এর কাট-আউটটি এই ধরনের একটি সংশ্লেষিত কণার পৃষ্ঠের একটি বড় অংশ দেখায়। একটি অতিরিক্ত, যদিও এত ঘন ঘন ব্যবহৃত কৌশল হল সংশোধনকারী সংযোজন পদ্ধতি। এই কৌশলটি একটি এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট/সলভেন্ট/মডিফায়ার সিস্টেমের ব্যবহারের উপর নির্ভর করে। অতিরিক্ত সংশোধনকারীটি কণার ছিদ্রগুলিতে এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের অনুপ্রবেশকে বাড়ানোর কথা। দ্রাবকটি পরবর্তীকালে বাষ্পীভূত হয়, কণার ছিদ্রগুলিতে এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট এবং সংশোধনকারী রেখে যায়। উপরন্তু, গতিশীল কলাম পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে। কণাগুলি সম্পূর্ণরূপে ভিজে না যাওয়া পর্যন্ত একটি দ্রাবকের সাথে যোগাযোগ করা হয়। এটি কলামে প্যাক করার আগে বা পরে করা যেতে পারে। প্যাক করা বিছানাটি তারপর তরল এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট দিয়ে ধুয়ে ফেলা হয় যতক্ষণ না প্রবেশ এবং নির্গমনের ঘনত্ব একই হয়। এই পদ্ধতিটি বিশেষভাবে আকর্ষণীয় যখন কণাগুলি ইতিমধ্যে একটি কলামে প্যাক করা থাকে এবং একটি এস. আই. আর প্রয়োগের জন্য পুনরায় ব্যবহার করা হবে। ধাতু উত্তোলনে এস. আই. আর-এর প্রয়োগগুলি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, এস. আই. আর-এর তদন্ত করা হয়েছে এবং ভারী ধাতু পুনরুদ্ধারের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। প্রয়োগগুলির মধ্যে রয়েছে ক্যাডমিয়াম, ভ্যানেডিয়াম, তামা, ক্রোম, ইরিডিয়াম ইত্যাদি অপসারণ। জৈব পদার্থের নিষ্কাশন সম্প্রতি অন্যান্য নিষ্কাশন প্রয়োগগুলিও তদন্ত করা হয়েছে, যেমন। তথাকথিত ম্যাক্রো-পোরাস পলিমার এক্সট্রাকশন (এমপিপিই) প্রযুক্তি ব্যবহার করে অফশোর তেল প্ল্যাটফর্মে অ্যাপোলার জৈব পদার্থের বড় আকারের পুনরুদ্ধার। প্রযুক্তি বিকাশকারীর মতে, এই ধরনের প্রয়োগের ক্ষেত্রে, যেখানে এস. আই. আর কণাগুলি একটি প্যাকড বিছানায় থাকে, সেখানে সর্বাধিক প্রবাহের সীমাবদ্ধতা ছাড়াই 0.5 মি3 এইচ-1 থেকে উপরের দিকে প্রবাহের হারকে স্পষ্টতই এয়ার স্ট্রিপিং/অ্যাক্টিভেটেড কার্বন, স্টিম স্ট্রিপিং এবং বায়ো ট্রিটমেন্ট সিস্টেমের সাথে প্রতিযোগিতামূলক হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। বেশিরভাগ একাডেমিক পরিবেশে করা অতিরিক্ত তদন্তের মধ্যে রয়েছে অ্যামিনো-অ্যালকোহল, জৈব অ্যাসিড, অ্যামিনো অ্যাসিড, ফ্ল্যাভোনয়েড এবং বেঞ্চ-স্কেল বা পাইলট-স্কেলে অ্যালডিহাইডের মতো মেরু জৈব পদার্থ। এছাড়াও, আরও মেরু দ্রবণ, যেমন ইথার এবং ফেনোলের পৃথকীকরণের জন্য এস. আই. আর-এর প্রয়োগ এ. বি-এর গোষ্ঠীতে তদন্ত করা হয়েছে। দে হান। জৈবপ্রযুক্তিতে জৈবপ্রযুক্তির প্রয়োগগুলি অতি সম্প্রতি বিকশিত হয়েছে। জৈব এক্সট্র্যাক্ট্যান্টের প্রতি প্রোটিনের মতো জৈব পণ্যগুলির সংবেদনশীলতার কারণে এটি হয়। সি. ভ্যান ডেন বার্গ এবং অন্যান্যদের একটি পদ্ধতি। আয়নিক তরল ব্যবহার করে সিউডোমোনাস পুটিডা গাঁজন থেকে ফেনলের ইন সিটু পুনরুদ্ধারের জন্য অন্তঃসত্ত্বা কণাগুলির ব্যবহারের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। আরও উন্নয়নের ফলে উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন পলিসালফোন ক্যাপসুল ব্যবহার করা হয়। এই ক্যাপসুলগুলি মূলত একটি ঝিল্লি দ্বারা বেষ্টিত ফাঁপা কণা। অভ্যন্তরটি সম্পূর্ণরূপে এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট দিয়ে ভরা এবং এইভাবে ক্লাসিক্যাল এস. আই. আর-এর তুলনায় ইমপ্রেগনেশন ক্ষমতা বৃদ্ধি করে। প্রোটিনের মতো জৈবপ্রযুক্তিগত পণ্যগুলির পৃথকীকরণ বা পরিশোধন করার জন্য এস. আই. আর ব্যবহার করার একটি সম্পূর্ণ নতুন পদ্ধতি বি. বারঘফ দ্বারা বিকশিত জলীয় পলিমার দ্রবণগুলির সাথে ছিদ্রযুক্ত কণাগুলির গর্ভধারণের ধারণার উপর ভিত্তি করে তৈরি। এই তথাকথিত টিউনেবল অ্যাকুয়াস পলিমার-ফেজ ইমপ্রেগনেটেড রজন (টি. এ. পি. পি. আই. আর) এস. আই. আর প্রযুক্তি প্রয়োগ করে জলীয় দ্বি-পর্যায় নিষ্কাশন (এ. টি. পি. ই) বৃদ্ধি করে। ধ্রুপদী জলীয় দ্বি-পর্যায় নিষ্কাশনের সময়, প্রোটিনের মতো জৈবপ্রযুক্তিগত উপাদানগুলি দ্বিতীয় জলীয় পর্যায় ব্যবহার করে জলীয় দ্রবণ থেকে বের করা হয়। এই দ্বিতীয় জলীয় পর্যায়ে রয়েছে যেমন। পলিথিলিন গ্লাইকোল (পি. ই. জি)। একদিকে, দুটি জলীয় পর্যায়ের মধ্যে কম ঘনত্বের পার্থক্য এবং কম আন্তঃপৃষ্ঠীয় টান পর্যায়গুলির মধ্যে তুলনামূলকভাবে দ্রুত ভর স্থানান্তরকে সহজতর করে। অন্যদিকে, পি. ই. জি প্রোটিন অণুগুলিকে স্থিতিশীল করে বলে মনে হয়, যার ফলে নিষ্কাশনের সময় তুলনামূলকভাবে কম প্রোটিন বিকৃতি ঘটে। যাইহোক, এটিপিই-এর একটি উল্লেখযোগ্য ত্রুটি হল স্থায়ী ইমালসিফিকেশন, যা পর্যায় পৃথকীকরণকে একটি চ্যালেঞ্জ করে তোলে। টি. এ. পি. পি. আই. আর-এর পিছনে ধারণাটি হল এস. আই. আর-এর দ্বারা উদ্ভূত সুবিধাগুলি ব্যবহার করা, যেমন ছিদ্রগুলিতে স্থায়িত্বের কারণে কম এক্সট্র্যাক্ট্যান্ট ক্ষতি এবং তরল-তরল উত্তোলনের তুলনায় কম ইমালসিফিকেশন। এইভাবে, এ. টি. পি. ই-এর ত্রুটিগুলি সংশোধন করা যেতে পারে। সেটআপে অতিরিক্ত পর্যায় পৃথকীকরণের পদক্ষেপ সহ তরল-তরল নিষ্কাশন সরঞ্জামের পরিবর্তে একটি প্যাকড কলাম বা তরল বিছানা থাকবে। যাইহোক, এখনও শুধুমাত্র প্রাথমিক সম্ভাব্যতা অধ্যয়ন ধারণাটি প্রমাণ করার পথে রয়েছে। এই পদ্ধতির প্রত্যাহার হল অ-সঙ্গতিপূর্ণ কার্যপদ্ধতি। প্যাক করা কলামটি ক্রোমাটোগ্রাফিক কলামের মতো চালানো হয়। রেফারেন্স ইউনিট অপারেশন ল্যাবরেটরি কৌশল পৃথকীকরণ প্রক্রিয়া