Der Weg zum Kalorimetermaster Vol.5: Eigenständige Fehlersuche Teil 1～Teil 2

Die in diesem Artikel auftretenden Personen und Geschichten sind fiktiv.
Für den technischen Inhalt wurde Rat von Prof. Fukada, Gastwissenschaftler an der Universität Osaka, eingeholt.

Am Ende des Artikels können Sie relevante Materialien herunterladen. Schauen Sie unbedingt vorbei.

Nun, es ist an der Zeit, die letzte Anleitung zu ITC zu bieten. Ich hoffe, dass die bereitgestellten Informationen Ihrer Forschung nützlich waren? Nun, diesmal möchte ich Ihnen anhand realer Daten zeigen, wie Sie reagieren sollten, wenn Sie unregelmäßige Daten erhalten.

Herr Nakamura. Heute endet das ITC-Training, nicht wahr? Sie haben sicherlich einiges an Selbstvertrauen gewonnen, oder?

Ja! Dank Prof. Fukada glaube ich, dass ich nun die Durchführung von Experimenten und Analysen gut beherrsche. Vielen Dank!

Das ist erfreulich. Heute möchte ich also über Messtroubles sprechen, die Sie möglicherweise in Zukunft erleben, und ihnen anhand echter Daten erläutern.

Ich freue mich darauf.

Teil 1

Häufige ITC-Probleme: Lassen Sie uns die wahren Ursachen finden!

Sie haben bereits einige Probleme durchlebt, nicht wahr, Herr Nakamura?

Die Titrationsspritze ließ sich nicht sauber machen oder die DP-Werte entsprachen nicht den eingestellten Werten.

Richtig. Lassen Sie uns einmal die möglichen Probleme mit den Daten aufzählen, die eher von den Daten als vom System herrühren.

Es gibt viele Möglichkeiten.

Genau. Aber wenn Sie die Ursachen dieser Phänomene verstehen, Herr Nakamura, werden Sie in der Lage sein, selbst eine Fehlersuche durchzuführen. Lassen Sie uns also gemeinsam darüber nachdenken.

Ja, ich freue mich darauf.

Teil 2 Anomalie der Basislinie! Warum！？

Lassen Sie uns zunächst darauf zurückblicken, ob Sie wissen, warum Signale bei ITC nach oben oder unten verschoben sind?

Wenn sich durch die Wechselwirkung der Proben im Probenbehälter eine Wärmemenge ändert, entsteht ein Temperaturunterschied zum Referenzbehälter. Um diesen auszugleichen, arbeitet, etwa bei einer exothermen Reaktion, ein Feedback, das die Temperatur absenkt, was ein nach unten gerichtetes Signal erzeugt, nicht wahr?

Genau. Das ITC-System steuert also so, dass es die Differenz zur Referenzzelle ausgleicht, wenn es eine Kalorienänderung in der Probenzelle feststellt. Wenn vor der Probenmessung der DP-Wert der Basislinie niedriger als der eingestellte Wert ist, deutet dies auf einen Zustand hin, in dem die Temperatur der Probenzelle aus irgend einem Grund höher als die der Referenzzelle ist. Die hier gezeigten Punkte können die Ursache dafür sein.

Ich erinnere mich, dass die Klimaanlage erwähnt wurde. Die Temperatur im Probenbehälter verändert sich durch das Titrationsspritzen und dies hat Einfluss auf den DP-Wert. Ist dies die Titrationsspritze?

Nein, in diesem Fall kommt es physisch zu einem Kontakt der Titrationsspritze mit der Zellwand.
Physischer Kontakt??
Wenn die Titrationsspritze verbogen ist und mit dem Zellinneren kollidiert, entsteht Reibungswärme, nicht wahr?

Ist das tatsächlich möglich!?

Bei einem iTC200 kann es auch vorkommen, dass die Mutter der Titrationsspritze sich löst und diese nicht ordnungsgemäß positioniert ist, was zu einem Kontakt mit dem Boden der Zelle führt.

Zur Ergänzung: Auch bei VP-ITC finden sich ähnliche Phänomene, wenn die Spritze verbogen ist oder die Höhenanpassung nicht korrekt durchgeführt wurde. Bleibt der DP-Wert auch nach Messbeginn negativ, kann die Ursache eine verbogene oder die Zellinneren berührende Spritze sein.

Was ist mit der Drehzahl?

Eine höhere Drehzahl führt aufgrund erhöhter Reibung zu tendenziell niedrigeren DP-Werten.

Verstehe! Die Absenkung der Basislinie bedeutet, dass aufgrund eines Grundes die Temperatur der Probenzelle gestiegen ist. Was ist der Einfluss der Temperatureinstellung?

Diese Daten sind von VP-ITC, bei denen die Messdaten der DP-Werte bei einer Änderung der Messgeschwindigkeit bei eingestellter Referenzleistung von 11 μcal/sec gezeigt werden. Wenn die Messtemperatur steigt, erscheinen die DP-Werte tendenziell niedriger. Bei Raumtemperaturen, die normalerweise getestet werden, gibt es jedoch keinen Einfluss, nicht wahr?

Richtig.

Bisher haben wir den Einfluss von systembedingten Anomalien der Basislinie gesehen. Herr Nakamura, was könnte außer dem System die Basislinie beeinflussen?

Basierend auf bisherigen Erfahrungen muss sich Luft in der Lösung befinden oder die Zelle ist verschmutzt.

Richtig. Durch das Überwachen der DP-Werte vor Beginn der Titration kann erkannt werden, in welcher Zelle sich Blasen befinden. Normalerweise sollte der DP-Wert innerhalb von ±1 μcal/sec der eingestellten Referenzleistung liegen. Wenn sich eine Blase in der Probenzelle befindet, ist der DP-Wert niedriger, ist sie in der Referenzzelle, höher. Ist das klar?

Ja! Wenn die Probenzelle verschmutzt ist, ist auch der DP-Wert niedriger, nicht wahr?

Richtig. Meistens wird die mangelnde Stabilität der Basislinie durch eine Verschmutzung der Probenzelle verursacht. Wie ich bereits erwähnt habe, ist es wichtig, die Probenzelle nach jeder Messung mit 14% Decon 90 (oder 20% Contrad 70) zu reinigen, um das System in einem guten Zustand zu halten. Setzen Sie die Wartung ohne Abstriche um.

Fortsetzung…