ARCA

ARCA (Automated Rapid Chemistry Apparatus) ist eine automatische Reaktionsapparatur, die es ermöglicht, eine große Anzahl von HPLC-Experimenten in schneller Folge durchzuführen. Die Dauer eines Einzelexperiments kann dabei kürzer als eine Minute sein. Das Totvolumen bei einer HPLC-Trennung beträgt nur 0.035 ml.ARCA besteht vollständig aus chemisch inerten Materialien wie z.B. Teflon. Dadurch werden Absorptionseffekte der Transactiniden-Atome in der Apparatur minimiert.

Bei der Erzeugung schwerer Elemente enstehen stets nur einzelne Atome. Diese werden mit einem Helium-Gasjet in die Apparatur gespült. Das Gasjet enthält ein Aerosol (meistens Kaliumchlorid) als Träger. Die ankommenden Atome werden einige Zeit (30-60 s) auf einem Schieber "gesammelt" (falls ein Atom entstanden ist, befindet es sich am Ende des Vorgangs zusammen mit den KCl-Partikeln in einer 0.5 mm tiefen Vertiefung auf dem Schieber). Dort werden die Atome in wäßriger Lösung aufgelöst und in eine HPLC-Säule gespült. Von dieser Säule können dann verschiedene Fraktionen eluiert werden. Während der Elution wird in einer zweiten Vertiefung des Schiebers bereits die Ausgangssubstanz für die nächste Trennung aufgefangen.

Die Umschaltung zwischen den beiden Vertiefungen und der Wechsel der Elutionsmittel erfolgt durch computergesteuerte Preßluftzylinder; ebenso der ständige Wechsel auf frische HPLC-Säulen.

Am Ende einer Elution müssen die Atome durch ihre charakteristische -Strahlung nachgewiesen werden. Damit dies gelingen kann, werden die Einzelproben auf Tantal-Ronden oder Titanfolien eingedampft. Dieses Eindampfen ist insofern ein kritischer Punkt des Verfahrens, als das kontrollierte Eindampfen selbst einer kleinen Menge Wassers (<0.2 ml) eine gewisse Zeit benötigt. Beim gegenwärtigen Aufbau von ARCA sind das etwa 20 Sekunden, nahezu die Hälfte der Zeitdauer eines Einzelexperiments.

Bild von ARCA - Interaktives Flußdiagramm von ARCA


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März 1997 by Erik Strub.