CAG är användbar för kontinuerlig och repeterbar termisk generering av aerosoler i stora volymer, t.ex. för in vivo-toxikologiska inhalationsstudier, där det inte är möjligt att använda konsumentprodukter eller inhalationsanordningar. Genom att använda CAG kan experimentalister exakt kontrollera de faktorer som påverkar aerosolpartiklarnas kemi och fysiska egenskaper, såsom temperatur, vätskesammansättning, vätskeflöden och luftflöden. Vätskan i CAG indunstas, vilket ger övermättade ångor som omedelbart svalnar i kontakt med luftflödet, utlöser homogen kärnbildning och därefter kondensationsprocesser som bildar aerosolpartiklarna.
Det presenterade protokollet ger en inblick i sammansättningen och komplexiteten i CAG-användning för det allmänna syftet med aerosolgenerering. Som ett fungerande exempel används testning av en typisk flytande komposition som finns i elektroniska cigarettblandningar. Börja med att placera kapillären i kapillärspåret på aluminiumvärmeblocken med utgångsänden utskjutande med cirka fem millimeter.
Dra åt skruvarna på de två halvorna av aluminiumvärmeblocken lätt. Montera sedan värmeelementen och termoelementet i aluminiumvärmeblocken med ledningarna som sticker ut genom aluminiumets bakre lock. Montera push-in-beslagen och se till att push-in-beslagen på 2 till 4 millimeter är ordentligt fastsatta på det yttre SS-röret.
Placera O-ringar på de två spåren i det inre toppröret och sätt in det inre toppröret i det yttre SS-röret från framänden. Skjut den inre toppen / yttre SS-rörenheten över de monterade aluminiumvärmeelementen för att passa tätt med SS bakre baksida. Placera sedan aluminiumlocket över aluminiumvärmekroppen inuti det inre toppröret.
Se till att kapillären sticker ut något från aluminiumlocket. Placera toppadaptern över det inre topprörets framsida. Se till att toppadaptern passar på det främre spåret på det inre toppröret.
Placera kopplingen över toppadaptern. Dra åt muttrarna för hand över kopplingen, så att toppadaptern är tät. Anslut värmeelementen till temperaturregulatorn, temperaturregulatorns termoelement till CAG och slangen från den peristaltiska pumpen till CAG.
Anslut tryckluften för uppvärmt luftflöde till kapilläraerosolgeneratorn via push-in-armaturerna på 2 till 4 millimeter. Montera kapilläraerosolgeneratorn till glasstycket och tillför utspädningsluftflödet till förinställda värden. Baserat på de teoretiska beräkningarna som beskrivs i textmanuskriptet, utför de initiala tekniska körningarna för att kvantifiera den faktiska aerosolbeståndsdelens koncentration och erhålla det faktiska utbytet av kapilläraerosolgeneratorn.
Utför ytterligare finjustering av aerosolkoncentrationen genom att använda samma beräkningar för justering av det totala utspädningsluftflödet eller vätskeflödet. Att använda en lösning innehållande 2% nikotin och en vätskeflödeshastighet på 0,35 gram per minut med en uppmätt nikotinaerosolkoncentration på 15 mikrogram per liter vid ett totalt utspädningsluftflöde på 320 liter per minut kommer att resultera i 68,57% nikotin faktiskt utbyte. Väg och registrera värdet på testvätskan, magnetomröraren och flaskan till närmaste 0,01 gram.
Flytande lagerformuleringar framställs med komponenter som beskrivs i textmanuskriptet. Ställ in temperaturkontrollens skarpunkt på den digitala temperaturregulatorn till 250 grader Celsius och börja värma kapilläraerosolgeneratorn. Placera den flytande stamlösningen med en magnetisk omrörningsstång på en magnetisk omrörare.
Placera inloppsröret från den peristaltiska pumpen i testlösningen. Slå på den peristaltiska pumpen och ställ in vätskeflödeshastigheten till 5%När temperaturen når 250 grader, börja aerosolgenereringen genom att starta den peristaltiska pumpen för att leverera testvätska till kapillär aerosolgeneratorn. Kontrollera att aerosolen genereras nära kapillärspetsen och registrera den tid som behövs för att beräkna massflödeshastigheten.
Placera ett filter i filterhållaren och placera filterlocken. Väg filterhållaren till närmaste 0,0001 gram med filtret före provtagning och dokumentera vikten. Anslut filterhållaren som innehåller filtret till aerosolflödet och starta provtagningen.
Efter provtagning, väg filtret med filterhållaren och locken och dokumentera slutvikten. Beräkna den aerosoluppsamlade massan med hjälp av formeln som anges i textmanuskriptet. Ta nu bort filterplattan från filterhållaren och lägg den i en glasflaska som innehåller fem milliliter etanol.
Extrahera den aerosoluppsamlade massan genom att skaka filterplattan på en laboratorieskakare i 30 minuter vid 400 rotationer per minut. Kemisk karakterisering av CAG-genererade aerosoler bekräftade hög grad av reproducerbarhet under samma uppvärmning, kylning, utspädningsluftflöden, provtagningsförhållanden, med en relativ standardavvikelse på 2,48% för aerosoluppsamlad massa, 3,28% för nikotin, 3,43% för glycerol och 3,34% för propylenglykol. Det största inflytandet på partikelstorleken observerades vid förändring av kylflödet från 10 till 20 liter per minut och det första utspädningsflödet från 160 till 150 liter per minut.
Den aerodynamiska massmediandiametern för aerosolpartiklar ökade i storlek med de ökande kylflödena. Fördelningen av aerosolpartiklarnas aerodynamiska diameter förskjutits tydligt mot större diametrar när man jämförde aerosoler genererade vid 10 liter per minut kylflöde med de som genererades vid 20 till 50 liter per minut. En avsedd målaerosolkoncentration, tillsammans med inklusive luftflödeshastighet och vätskeflödesvärden, gör det möjligt för operatörer att experimentellt redogöra för avkastningen från CAG-inställningen.
Efter denna procedur kan andra flytande blandningar testas under liknande eller förändrade förhållanden som gör det möjligt för utredare att bättre experimentellt förstå fysiska och kemiska egenskapsförändringar som uppstår genom uppvärmd aerosolisering.