تفاوت بین کروماتوگرافی جذب و نفوذ ژل کروماتوگرافی ژل. سیستم HPLC پایه برای GPC

کروماتوگرافی ژل به عنوان روشی برای تعیین وزن مولکولی

کروماتوگرافی نفوذ ژلنوعی روش شکنش ستونی است که در آن جداسازی بر اساس اصل غربال مولکولی انجام می شود. این اصل قبلاً در اوایل دهه 1950 شناخته شده بود، اما تنها پس از اینکه پورات و فلودین دوباره این روش را کشف کردند و به طور گسترده ای از آن استفاده کردند، شناخته شد و به طور گسترده در تحقیقات علمی مورد استفاده قرار گرفت. از آن لحظه تا سال 1964، بیش از 300 مقاله در مورد این روش جدید تقسیم بندی منتشر شد.

فیلتراسیون ژلیا کروماتوگرافی حذف اندازه(الک، نفوذ ژل، کروماتوگرافی ژل فیلتراسیون) - نوعی کروماتوگرافی، که طی آن مولکول های مواد به دلیل توانایی متفاوت آنها برای نفوذ به منافذ فاز ساکن، از نظر اندازه جدا می شوند. در این حالت، بزرگترین مولکول ها (با جرم مولکولی بزرگتر) که قادر به نفوذ به حداقل تعداد منافذ فاز ساکن هستند، اولین کسانی هستند که ستون را ترک می کنند. موادی با اندازه های مولکولی کوچک که آزادانه به منافذ نفوذ می کنند، آخرین بار بیرون می آیند. برخلاف کروماتوگرافی جذبی، در فیلتراسیون ژل، فاز ساکن از نظر شیمیایی بی اثر می ماند و با موادی که قرار است جدا شوند برهمکنش نمی کند. فاز ساکن منافذ جاذب پر از مایع است. سرعت متوسط ​​حرکت این فاز در امتداد محور ستون برابر با صفر است. آنالیت در امتداد محور ستون حرکت می کند، در امتداد فاز متحرک حرکت می کند و گهگاه با ورود به فاز ساکن متوقف می شود. مولکول ها در منافذ شکاف مانندی متوقف می شوند که اندازه آنها به ترتیب بزرگی با اندازه درشت مولکول ها مطابقت دارد.

در کروماتوگرافی حذف اندازه، مولکول هایی که در محلول بزرگ هستند یا اصلا نفوذ نمی کنند یا فقط در بخشی از منافذ جاذب (ژل) نفوذ می کنند و زودتر از مولکول های کوچک از ستون شسته می شوند. نسبت اندازه‌های مؤثر درشت مولکول‌ها و منافذ جاذب، ضریب توزیع Kd را تعیین می‌کند که حجم نگهداری جزء VR را در ستون تعیین می‌کند:

اندازه موثر یک ماکرومولکول در کروماتوگرافی حذف اندازه، شعاع هیدرودینامیکی R آن است که همراه با وزن مولکولی پلیمر M ویسکوزیته ذاتی پلیمر را تعیین می کند. وابستگی کالیبراسیون جهانی VR به محصول / معادله (2) برای اولین بار توسط G. Benois به صورت تجربی بدست آمد، این شکل (شکل 1) دارد:

که در آن A و B ثابت هستند. معادله (2) برای پلیمرهای خطی و منشعب، کوپلیمرهای بلوکی و پیوندی و الیگومرها به یک اندازه معتبر است.

برنج. یکی

کروماتوگرافی حذف اندازه مولکولی

در منطقه از V 0 تا V T (حجم ستون موجود برای حلال و مولکول های زیر یک اندازه معین، مربوط به Mmin)، وابستگی کاری ماهیت خطی (شبه خطی) دارد. حجم های مربوطه V 0 و V T مول. توده ها محدودیت های خروج را نشان می دهند - M max (مولکول های بزرگ، به منافذ جاذب نفوذ نمی کنند) و M min، (مولکول ها کوچک هستند، به طور کامل به منافذ جاذب نفوذ می کنند). جاذب هایی با منافذ هم اندازه از نظر تئوری قادر به جداسازی ماکرومولکول ها در محدوده ای هستند که جاذب های تجاری مشخص می شوند. برای جداسازی ماکرومولکول‌ها در محدوده وسیعی از M، جاذب‌هایی با توزیع اندازه منافذ دو وجهی و سه‌وجهی مورد نیاز هستند که یک مول خطی ارائه می‌کنند. وابستگی کالیبراسیون جرم در محدوده М = 10 2.5 - 10 6.5 . حداکثر گزینش پذیری با افزایش حجم فضای منافذ جاذب برای جاذب های دو وجهی و سه وجهی، علاوه بر این، با توزیع اندازه منافذ بهینه به دست می آید. مهم است که هنگام جداسازی مخلوطی از ماکرومولکول ها، بزرگترین و کوچکترین M آنها باید در محدوده مشخصه M MIN - M MAX یک جاذب معین باشد.

مکانیسم کروماتوگرافی حذف اندازهکروماتوگرافی حذف اندازه (SEC) یا کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) زمانی اجرا می شود که رفتار ماکرومولکول ها در منافذ توسط مولفه آنتروپی انرژی آزاد تعیین شود و جزء انرژی در مقایسه با آن کوچک باشد. در این مورد، ضریب توزیع به طور تصاعدی به نسبت اندازه ماکرومولکول و اندازه منافذ بستگی دارد. درشت مولکول ها در p-re آماری هستند. گروه (درهم و برهم آماری). توزیع آنها بین جاذب متخلخل و محلول با تغییر انرژی گیبس در طول انتقال ماکرومولکول از محلول به منافذ کنترل می شود: تغییر در آنتالپی ماکرومولکول به دلیل برهمکنش کجاست. بخش های آن با سطح جاذب (ماتریس ژل)؛ - کاهش آنتروپی در طول انتقال ماکرومولکول از محلول به منافذ. تی - شکم. t-ra. جداسازی ماکرومولکول ها در حالت حذف اتفاق می افتد، زمانی که یک Kd، که به نسبت اندازه درشت مولکول ها و منافذ بستگی دارد، کمتر از 1 باشد. برای سرکوب پدیده های حذف یون و جذب تبادل یونی، که برای اندازه نامطلوب هستند. کروماتوگرافی حذف، سطح جاذب ها اصلاح می شود (برای ایجاد بار خنثی در pH> 4)، قدرت یونی حلال را افزایش می دهد، برهمکنش های کولن را ضعیف می کند، حلال های آلی اضافه می کند، در نتیجه pK پلی الکترولیت یا ایزوالکتریک را تغییر می دهد. نقطه پلی آمفولیت ها از سوی دیگر، جذب تبادل یونی و حذف یون می تواند برای جداسازی ماکرومولکول های خنثی، پلی آنیون ها و پلی کاتیون های هم اندازه استفاده شود. از آنجایی که تفکیک پلی الکترولیت ها با رقیق شدن محلول های آنها افزایش می یابد، در طول کروماتوگرافی حذف اندازه، ماکرومولکول ها در لبه های ستون کروماتوگرافی، جایی که غلظت آنها کم است، جدا شده و در طول ستون حرکت می کنند نه بر اساس قوانین کروماتوگرافی حذف اندازه، بلکه بر اساس به قوانین جذب تبادل یونی و حذف یون، بسته به بار سطح جاذب و ماکرومولکول‌ها، که منجر به اعوجاج شکل منحنی وابستگی V و M می‌شود (شکل 2)، و همچنین آن را ایجاد می‌کند. امکان تشخیص وجود یک یا آن فرآیند وجود دارد.

برنج. 2. کروماتوگرافی حذف اندازه ماکرومولکول های خنثی (a) و پلی الکترولیت ها: حذف یون (b)، جذب تبادل یونی (c)

اثراتی مشابه جذب تبادل یونی، اما فقط به میزان کمتر، می‌تواند در طول برهمکنش‌های آبگریز بخش‌های ماکرومولکولی با سطح جاذب اصلاح‌شده توسط رادیکال‌های آبگریز یا در طی برهمکنش الکترواستاتیکی گروه‌های هیدروکسی سیلانول سطحی با گروه‌های عاملی ماکرومولکول‌های قطبی مشاهده شود. همه این اثرات باید با کروماتوگرافی حذف اندازه سرکوب شوند.

برای تجزیه و تحلیل هر پلیمر بر اساس وزن مولکولی، لازم است ستونی با اندازه منافذ مناسب یا مجموعه ای از ستون ها با منافذ مختلف انتخاب شود یا از ستونی با مخلوطی از جاذب ها با منافذ مختلف استفاده شود (ستون Linear در مثال داده شده). . البته، برای استفاده از روش GPC برای تجزیه و تحلیل MWD، لازم است شرایطی برای اجرای مکانیسم حذف جداسازی فراهم شود که اثرات متقابل هر دو پیوند میانی و انتهایی پیچیدگی ندارد. زنجیر. ما در مورد برهمکنش جذب از یک حلال غیرقطبی یا برهمکنش فاز معکوس قطعات زنجیره غیرقطبی در طول کروماتوگرافی پلیمرهای آبدوست در یک محیط آبی صحبت می کنیم. علاوه بر این، پلیمرهای محلول در آب حاوی گروه های یونیزه شده قادر به برهمکنش های الکترواستاتیکی قوی هستند و به انتخاب دقیق شرایط کروماتوگرافی نیاز دارند. انتخاب شرایط شامل انتخاب یک جاذب و حلال (شوینده) مناسب برای یک تجزیه و تحلیل خاص از نظر ساختار شیمیایی است.

روش کروماتوگرافی حذف اندازهبرای جداسازی ماکرومولکول‌ها در کروماتوگرافی حذف اندازه، از دو نوع ستون استفاده می‌شود: ستون‌هایی که در محدوده‌های باریک = 10 2) و گسترده (= 10 4 - 10 5) کار می‌کنند. ستون‌هایی با دامنه M گسترده دارای توزیع اندازه منافذ جاذب گسترده (bimodal، trimodal) هستند. این توزیع به گونه‌ای انتخاب می‌شود که برای درجه خطی معینی از وابستگی مولی-جرم کالیبراسیون و محدوده جرمی، بیشترین درجه انتخاب‌پذیری ارائه شود. کروماتوگرافی حذف اندازه با استفاده از کروماتوگرافی انجام می شود، آشکارساز یک اسپکتروفتومتر یا یک رفرکتومتر جریان با حد حساسیت 5×10-8 واحد است. شکست، که مربوط به غلظت پلیمر 5-10-5٪ است. به طور معمول، دستگاه در دمای اتاق کار می کند، با این حال، کروماتوگرافی حذف اندازه پلی اولفین به دماهای بالا نیاز دارد که به دلیل کاهش ویسکوزیته فاز متحرک، گزینش جداسازی، کارایی ستون و سرعت تجزیه و تحلیل را افزایش می دهد. کروماتوگراف های مدرن مجهز به یک دستگاه اتوماتیک برای آماده سازی (انحلال پلیمر، فیلتراسیون محلول) و تزریق نمونه، یک کامپیوتر برای تفسیر نتایج آنالیز MMP هستند. استفاده از ترکیب آشکارساز ضریب شکست و فتومتر امکان تعیین شاخص های MWD و انشعاب را بدون کالیبره کردن کروماتوگراف بر اساس استانداردهای پلیمری ممکن می سازد. در طی فیلتراسیون ژل پروتئین ها، لازم است اقداماتی برای جلوگیری از جذب آنها روی جاذب و جلوگیری از دناتوره شدن آنها انجام شود. برخلاف کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمرها و الیگومرهای مصنوعی که عمدتاً برای اهداف تحلیلی استفاده می‌شود، فیلتراسیون ژل پروتئینی یکی از مهم‌ترین روش‌ها برای جداسازی و خالص‌سازی آنها است.

کروماتوگرافی حذف اندازه از جاذب های معدنی یا پلیمری درشت متخلخل استفاده می کند. برای کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمرهای قطبی، جاذب‌های معدنی (سیلیکاژل‌ها و شیشه‌های ماکرو متخلخل) با رادیکال‌های سیلیکون ارگانوسیلی اصلاح می‌شوند، و برای کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمرهای آبدوست، با گروه‌های آبدوست. در میان جاذب های پلیمری، جاذب های استایرن-دیوینیل-بنزن رایج ترین هستند (برای کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمرها و الیگومرهای بالا). برای فیلتراسیون ژل پلیمرهای زیستی، در درجه اول پروتئین ها، جاذب های پلیمری آبدوست (سفادکس ها - دکستران با پیوندهای عرضی، و همچنین ژل های پلی آکریل آمید) یا ژل های سیلیکا متخلخل درشت اصلاح شده با پلی ساکاریدها استفاده می شود.

کروماتوگرافی حذف اندازه به طور موثر در توسعه پلیمرهای جدید، فرآیندهای تکنولوژیکی برای تولید آنها، کنترل تولید و استانداردسازی پلیمرها استفاده می شود. کروماتوگرافی حذف اندازه برای تجزیه و تحلیل MWD پلیمرها، تحقیق، جداسازی و خالص سازی پلیمرها از جمله پلیمرهای زیستی استفاده می شود.

شرح

ما همراه با شرکت آلمانی خدمات استاندارد پلیمر (PSS) - یکی از تولیدکنندگان پیشرو مواد و تجهیزات کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC، GPC) یا به عبارت دیگر کروماتوگرافی حذف اندازه (SEC) - راه حل های کاملی را برای تعیین ارائه می دهیم. پلیمرهای با وزن مولکولی متوسط ​​(طبیعی، مصنوعی، بیوپلیمرها)، توزیع وزن مولکولی و ویژگی‌های ماکرومولکول‌های پلیمری در محلول. در این روش، جداسازی آنالیت نه به دلیل برهمکنش های جذب با فاز ساکن، بلکه صرفاً با مقدار شعاع هیدرودینامیکی ماکرومولکول ها اتفاق می افتد.

برای تشخیص اجزای جدا شده با وزن مولکولی، حداقل یک تمرکزآشکارساز (رسمی HPLC انکساری و اسپکتروفتومتری، آشکارساز پراکندگی نور تبخیری)، و همچنین آشکارسازهای ویژه برای آنالیز پلیمری: ویسکومتری، آشکارساز توسط پراکندگی نور لیزر. این آشکارسازها در ترکیب با آشکارساز غلظت، تعیین وزن مولکولی مطلق، ترکیب ماکرومولکول‌ها در محلول، شعاع چرخش، شعاع هیدرودینامیکی، درجه انشعاب، ثابت‌های معادله مارک-کوهن-هووینک را ممکن می‌سازند. و ضرایب ویروسی در صورت وجود وابستگی های کالیبراسیون، این سیستم امکان به دست آوردن اطلاعات جامع در مورد اجسام ماکرومولکولی و رفتار آنها در محلول ها را تنها در یک تحلیل (~15 دقیقه) می دهد، در حالی که ارزیابی این ویژگی ها با روش های سنتی چندین روز طول می کشد.

برای پردازش نتایج اندازه گیری، استفاده از نرم افزار مخصوص ضروری است. ما سیستم‌های HPLC مدولار و انعطاف‌پذیر را برای کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC)، از جمله ماژول‌های Prominence (پمپ‌ها، ترموستات ستونی، نمونه‌برداران خودکار، آشکارساز ضریب شکست) و ماژول‌های خاص از سرویس استانداردهای پلیمری (PSS)، یک مرجع در تجزیه و تحلیل HPLC پلیمری، ارائه می‌کنیم. برای محاسبه نتایج تجزیه و تحلیل، می توان هم از نرم افزار Shimadzu GPC Option یکپارچه شده در برنامه استاندارد LabSolution LC و هم از محصولات نرم افزاری PSS - WinGPC SW که از آشکارسازهای ویژه پشتیبانی می کنند استفاده کرد.

برای کار با فازهای متحرک که نسبت به مویرگ‌ها و اتصالات (هگزافلوئورویزوپروپانول، تتراهیدروفوران) تهاجمی هستند، سیستم‌های HPLC را می‌توان به گاززدایی، پمپ‌ها و نمونه‌بر خودکار مجهز کرد که اجزای آن در برابر این حلال‌ها مقاوم هستند.

سیستم های پایه برای GPC

سیستم HPLC پایه برای GPC

یک سیستم HPLC پایه برای GPC را می توان با واحدهای LC-20 Prominence با یکی از آشکارسازهای غلظت (آرایه اسپکتروفتومتری/دیودی SPD-20A/SPD-M20A برای پلیمرهای جاذب UV، ضریب شکست جهانی RID-20A و آشکارساز پراکندگی نور تبخیری پیکربندی کرد. ELSD -LTII). این سیستم با وجود استانداردهای مناسب و وابستگی های کالیبراسیون، تعیین وزن مولکولی نسبی پلیمرها و همچنین تخمین اندازه هیدرودینامیکی ماکرومولکول ها در محلول را ممکن می سازد.

آشکارساز پراکندگی نور

آشکارساز پراکندگی نور چند زاویه ای SLD7100 MALLS (PSS)

آشکارساز پراکندگی نور چند زاویه ای SLD7100 MALLS به شما امکان می دهد پراکندگی نور ساکن را به طور همزمان در هفت زاویه (35، 50، 75، 90، 105، 130، 145 درجه) اندازه گیری کنید و مقادیر مطلق مولکولی را تعیین کنید. وزن ها، پارامترهای واقعی توزیع وزن مولکولی، تخمین اندازه و ترکیب ماکرومولکول ها در محلول. این آشکارساز نیاز به هر گونه استانداردی را بی نیاز می کند و همچنین می تواند به عنوان یک ابزار خازن (بدون سیستم HPLC) بدون هیچ گونه تغییر اضافی عمل کند.

آشکارساز ویسکومتری (PSS، آلمان)

آشکارساز ویسکومتری DVD1260 (PSS)

آشکارساز ویسکومتری DVD1260 (PSS) هنگامی که به عنوان بخشی از سیستم HPLC Prominence LC-20 استفاده می شود، به شما امکان می دهد تعیین کنید میانگین وزن مولکولی و پارامترهای توزیع وزن مولکولیبا استفاده از روش کالیبراسیون جهانی، ضروری برای ماکرومولکول‌هایی با معماری پیچیده و کروی، و همچنین ویسکوزیته ذاتی، ثابت‌های معادله مارک-کوهن-هووینک، درجه انشعاب، ضرایب ویروسی و ترکیب ماکرومولکول‌ها در محلول، بر اساس مدل های خاصی که قبلاً در نرم افزار تعبیه شده است. سلول اندازه گیری منحصر به فرد آشکارساز یک پل مویرگی نامتقارن چهار بازویی است که بر خلاف تمام آنالوگ های موجود در بازار، حاوی سلول های تاخیری (ستون های نگهدارنده) نیست - یک مخزن رقت ویژه در مدار مقایسه ای تعبیه شده است که باعث می شود می توان زمان تجزیه و تحلیل را حداقل به نصف کاهش داد و از ظهور پیک های سیستمیک منفی جلوگیری کرد. خطای حفظ دما در سلول است کمتر از 0.01 درجه سانتیگرادکه اولین عامل مهم در آنالیز ویسکومتری است.

تجهیزات جانبی

برای کار در حالت GPC و ساخت وابستگی های کالیبراسیون، ما طیف گسترده ای را ارائه می دهیم بلندگوهابرای GPC پر شده با ژل (فاز ثابت) و مواد شوینده با طیف گسترده ای از طبیعت شیمیایی (قطبی و غیر قطبی)، که برای تجزیه و تحلیل پلیمرها و الیگومرها با وزن مولکولی بالا و همچنین اشیاء پلیمری استاندارد.

ستون‌های کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC، SEC):

• برای هر ماده شوینده آلی: PSS SDV، GRAM، PFG، POLEFIN (تا 200 درجه سانتیگراد)؛
• برای شوینده های آبی: PSS SUPREMA، NOVEMA، MCX PROTEEMA.
• ستون هایی با توزیع اندازه منافذ تک پراکنده یا نوع مخلوط برای کالیبراسیون کاملا خطی.
• برای تعیین مقادیر کم و زیاد MM؛
• مجموعه های آماده از ستون ها برای گسترش دامنه وزن های مولکولی تعیین شده.
• برای پلیمرهای مصنوعی و زیستی؛
• راه حل هایی از میکرو GPC تا سیستم های آماده سازی.
• ستون هایی برای جداسازی سریع

ستون ها را می توان در هر شوینده ای به انتخاب شما عرضه کرد.

استانداردهای کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC، SEC):

• نمونه های استاندارد فردی و مجموعه های آماده استانداردها؛
• محلول در حلال های آلی:
  • پلی استایرن
  • پلی (α-متیل استایرن)
  • پلی متیل متاکریلات
  • پلی (n-بوتیل متاکریلات)
  • پلی (ترت بوتیل متاکریلات)
  • پلی بوتادین-1،4
  • پلی ایزوپرن-1،4
  • پلی اتیلن
  • پلی (2-وینیل پیریدین)
  • پلی دی متیل سیلوکسان
  • پلی اتیلن ترفتالات
  • پلی ایزوبوتیلن
  • پلی لاکتید
• محلول در سیستم های آبی:
  • دکستران
  • پولولان
  • نشاسته هیدروکسی اتیل
  • پلی اتیلن گلیکول و پلی اتیلن اکسید
  • نمک سدیم پلی متاکریلیک اسید
  • نمک سدیم پلی اکریلیک اسید
  • نمک سدیم پلی (پی-استایرن سولفونیک اسید)
  • پلی وینیل الکل
  • پروتئین ها
• استانداردهای MALDI، کیت های اعتبارسنجی برای آشکارسازهای پراکندگی نور (LSD) و ویسکومتری.
• پلیمرهای دوتره شده؛
• پلیمرها و استانداردهای سفارشی

کروماتوگرافی نفوذ ژل احتمالاً رایج ترین روش مورد استفاده است، زیرا ساده ترین روش برای جداسازی پلی ساکاریدهایی است که دارای طیف وسیعی از وزن مولکولی هستند. در عین حال، تعیین وزن مولکولی پلی ساکاریدها را ممکن می سازد. هنگامی که شرایط تشخیص ملایم قابل اعمال است، این روش به ویژه برای مواد بیولوژیکی ناپایدار مفید است.
دستگاه کروماتوگرافی کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) تکنیکی است که در آن جداسازی مولکول های پلیمری بر اساس حجم های مختلف درون ذرات متخلخل ژل است که در دسترس مولکول های املاح با اندازه های مختلف است.
کروماتوگرافی نفوذ ژل نوعی روش شکنش ستونی است که در آن شکنش به روش غربال مولکولی بر اساس توانایی مولکول ها برای نفوذ به منافذ جاذب با اندازه مشخص انجام می شود. به عنوان جاذب در این روش، از موادی استفاده می‌شود که بارها و گروه‌های یون‌زایی ندارند، که دارای اندازه منافذ دقیقاً مشخصی هستند (به فصل مراجعه کنید. این الزامات به بهترین وجه توسط کوپلیمرهای مخصوص استایرن با دی‌وینیل‌بنزن، که در هنگام متورم شدن ژل تشکیل می‌دهند، برآورده می‌شوند.
طرح کار در حالت بازیافت. کروماتوگرافی نفوذی ژل عمدتاً به عنوان روشی برای تعیین توزیع وزن مولکولی مواد پلیمری استفاده می شود، در حالی که کروماتوگرافی ژل فیلتراسیون عمدتاً یک روش جداسازی مقدماتی است، اما هر دو روش در هر دو مورد مناسب هستند. هنگام تعیین توزیع وزن مولکولی، لازم است بین کروماتوگرام و اندازه مولکولی یا به عبارت صحیح تر، وزن مولکولی رابطه برقرار شود.
کروماتوگرافی نفوذ ژل، با کروماتوگرافی حذف اندازه.
کروماتوگرافی نفوذ ژل یک کروماتوگرافی رافیا با حذف اندازه است که در آن فاز ساکن یک ژل است.
کروماتوگرافی نفوذ ژل نوعی روش شکنش ستونی است که در آن جداسازی بر اساس اصل غربال مولکولی انجام می شود. این اصل قبلاً در اوایل دهه 50 شناخته شده بود، اما تنها پس از اینکه پورات و فلودین دوباره این روش را کشف کردند و به طور گسترده از آن استفاده کردند، شناخته شد و به طور گسترده در تحقیقات علمی مورد استفاده قرار گرفت. از آن لحظه تا سال 1964، بیش از 300 مقاله در مورد این روش جدید تقسیم بندی منتشر شد.
جداسازی اسیدهای آمینه با کروماتوگرافی تبادل یونی. کروماتوگرافی نفوذ ژل همچنین امکان شناسایی رزین های فنل فرمالدئید را فراهم می کند.
طرح کار در حالت بازیافت (10). کروماتوگرافی نفوذ ژل عمدتاً به عنوان روشی برای تعیین توزیع وزن مولکولی مواد پلیمری استفاده می شود، در حالی که کروماتوگرافی فیلتراسیون ژل عمدتاً یک روش جداسازی مقدماتی است، اما هر دو روش در هر دو مورد مناسب هستند. برای تعیین توزیع وزن مولکولی، لازم است بین کروماتوگرام و اندازه مولکولی یا به عبارت صحیح تر، وزن مولکولی رابطه برقرار شود.
کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) روشی برای جداسازی مولکول ها بر اساس تفاوت اندازه آنهاست. این روش با نام های کروماتوگرافی ژل، حذف اندازه و کروماتوگرافی غربال مولکولی شناخته می شود. نام دوم به طور کامل ماهیت روش را منعکس می کند، با این حال، اصطلاح کروماتوگرافی نفوذ ژل به طور گسترده در ادبیات استفاده می شود.

کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) تکنیکی است که در آن جداسازی مولکول‌های پلیمری بر اساس حجم‌های مختلف درون ذرات متخلخل ژل است که در اندازه‌های مختلف مولکول‌های املاح در دسترس هستند.
کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) تکنیکی است که از دانه های ژل بسیار متخلخل و غیر یونی برای جداسازی پلیمرهای پلی دیسپرس در محلول استفاده می کند. با توجه به تئوری ها و مدل های توسعه یافته شکنش GPC، عامل تعیین کننده جداسازی وزن مولکولی نیست، بلکه حجم هیدرودینامیکی مولکول است.
کروماتوگرافی نفوذ ژل بر اساس توانایی ماکرومولکول‌های با طول‌های مختلف و در نتیجه وزن‌های مولکولی متفاوت برای نفوذ به درون یک جزء متخلخل تا اعماق مختلف است. ستون با شیشه متخلخل یا یک ژل پلیمری متورم با پیوند متقابل بسته بندی می شود، پلیمر به بالای ستون اضافه می شود و سپس ستون با یک حلال شسته می شود. مولکول‌های کوچک‌تر بسیار عمیق‌تر به منافذ نفوذ می‌کنند و در طول فرآیند شستشو بسیار طولانی‌تر از ماکرومولکول‌های بزرگ‌تر در ستون باقی می‌مانند.
کروماتوگرافی نفوذ ژل، نه تنها تکه تکه کردن مخلوط الیگومرها، بلکه تعیین میانگین وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی آنها را نیز ممکن می سازد. در این مورد، مقادیر عددی ثابت های معادله مارک-کوهن با ضرایب یک سیم پیچ گاوسی در یک حلال تتا تفاوت کمی دارد.
کروماتوگرافی نفوذ ژل اجزای اسید نوکلئیک بر روی ژل های دکستران متقاطع (سفادکس) (سفادکس، فارماسیا، اوپسالا، سوئد) و ژل های پلی آکریل آمید (بیوژل ها) (Bio-Gel، Bio-Rad Labs Richmond، Calif) انجام شد. دارای خواص تبادل یونی و جذب هستند و میل ترکیبی بیشتری را برای ترکیبات معطر و هتروسیکلیک نشان می دهند.
کروماتوگرافی نفوذ ژل نیز جذب بازهای پورینی را بر روی ماتریکس ژل نشان می دهد.
RTF الیگوبوتادین ها و کوپلیمرهای بوتادین با اسید اکریلیک و آکریلونیتریل بر اساس داده های 3. استفاده از کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) در نسخه کلاسیک برای ارزیابی RTF الیگومرها هنوز محدود است. جداسازی مولکول‌هایی با وزن‌های مولکولی نزدیک اما عملکرد متفاوت توسط GPC بر اساس تغییر در فاصله ریشه میانگین مربع بین انتهای ماکرومولکول‌های g/2 در محلول، بسته به ماهیت و وزن مولکولی گروه‌های انتهایی است. چرخه‌شدن و انشعاب مولکول‌ها که منجر به کاهش آن با ضریب 15 - 2 می‌شود، در مقایسه با مولکول‌های خطی با وزن مولکولی یکسان، به‌ویژه به شدت تحت تأثیر مقدار rg است.
مکانیسم کروماتوگرافی نفوذ ژل اساساً برای چگالی اتصال عرضی بالا و پایین یکسان است، اگرچه تفاوت های قابل توجهی را می توان در عمل مشاهده کرد. ذرات ژل در ستون در یک حلال معلق هستند. کانال های بین ذرات ژل بسیار بزرگتر از اندازه منافذ داخل دانه های ژل است، بنابراین حلال فقط در فضای بین دانه های ژل جریان دارد. مولکول های ماده محلول بسته به اندازه آنها تا اعماق مختلف به داخل منافذ ژل نفوذ می کنند و تقریباً بدون محدودیت در حلال موجود در دانه های ژل حرکت می کنند.
مکانیسم کروماتوگرافی نفوذ ژل همانطور که در اینجا ارائه شده است بر اساس فرض تعادل انتشار است. به عبارت دیگر، فرض بر این است که زمان توزیع مولکول‌های املاح بین فضای خارجی ذرات ژل و حجم منافذ قابل دسترسی به این مولکول‌ها نسبتاً کم است. فاصله زمانی که ناحیه حاوی مولکول های املاح از ذرات ژل عبور می کند معمولاً بسیار بیشتر از نیم دوره رسیدن به تعادل با انتشار مولکول های املاح در دانه های ژل است.
در کروماتوگرافی نفوذ ژل، ماده با مقدار K و مانند کروماتوگرافی معمولی مشخص می شود. مقدار K مستقل از اندازه ستون است و بنابراین می توان از آن برای مقایسه داده های GPC به دست آمده در ستون های مختلف استفاده کرد.
در کروماتوگرافی نفوذ ژل، یک محلول پلیمری به مایع (شوینده) وارد می شود که از طریق یک ستون پر از جاذب حرکت می کند. در خروجی ستون، محلول متناسب با اندازه ماکرومولکول ها به بخش ها (منطقه ها) تقسیم می شود. زمان سپری شده از لحظه ورود محلول به مایع شوینده تا لحظه خروج ناحیه معین از ستون را زمان ماند و حجم شوینده ای که در این مدت از ستون عبور کرده است را حجم نگهداری می نامند.
کروماتوگرافی جابجایی پلی اورتان. تعیین وزن مولکولی برای تعیین توزیع وزن مولکولی در نمونه های پلی یورتان محلول در تتراهیدروفوران از روش کروماتوگرافی نفوذ ژل استفاده شد.

از اصل کروماتوگرافی نفوذ ژل می توان برای جداسازی موادی استفاده کرد که به طور قابل توجهی در اندازه مولکول های آنها تفاوت دارند. اندازه منافذ جاذب مورد استفاده باید متناسب با اندازه مولکول های موادی باشد که قرار است جدا شوند. قدرت جداسازی مواد به توزیع منافذ بستگی دارد. موادی که مولکول‌های آن‌ها آنقدر بزرگ است که نمی‌توانند به منافذ نفوذ کنند، به همان سرعت فاز متحرک از ستون عبور می‌کنند. هر چه مولکول های موادی که باید جدا شوند کوچکتر باشد، حجم منافذ بیشتری می توانند در آنها نفوذ کنند و بیشتر از جلوی فاز متحرک عقب می مانند. کروماتوگرافی نفوذ ژل عمدتاً برای تجزیه و تحلیل مواد با ماهیت ماکرومولکولی استفاده می شود.
در کروماتوگرافی نفوذ ژل، 0 مولکول ها و موادی را مشخص می کند که نمی توانند به منافذ ژل در ستون نفوذ کنند. در کروماتوگرافی جذبی، موادی که اگرچه تقریباً در کل حجم منافذ نفوذ می کنند، به دلیل برهمکنش با سطح جاذب، حفظ نمی شوند. ضریب خازنی فرآیندهای برهمکنش بین ماده جدا شده و فازهای متحرک و ثابت را مشخص می کند و بنابراین یک کمیت ترمودینامیکی است.
در کروماتوگرافی نفوذ ژل، ژل های سیلیکا متخلخل ماکرو، شیشه های متخلخل و ژل های پلیمری آلی به عنوان پرکننده ستون استفاده می شود. موادی از همان نوع، که در تخلخل آنها متفاوت است، برای جداسازی مواد با مولکول هایی با اندازه های مختلف طراحی شده اند.
در کروماتوگرافی نفوذ ژل، فاز متحرک در بیشتر موارد تنها حلال است. انتخاب حلال باید با در نظر گرفتن حلالیت پلیمر در آن و در عین حال به گونه ای انجام شود که در فاز متحرک مورد استفاده، برهمکنش مواد جداسازی شده با فاز ساکن حداقل باشد. تتراهیدروفوران اغلب برای جداسازی پلیمرهای آبدوست محلول در آب استفاده می شود.
نمایش شماتیک یک ژل متورم. در کروماتوگرافی نفوذ ژل، فعالیت جذب اجزا و انتقال جرم سطحی مرتبط با آن تنها با تحرک انتشار درشت مولکول ها و نسبت اندازه آنها به اندازه منافذ تعیین می شود.
برای کروماتوگرافی نفوذ ژل، کروماتوگراف های ژل، متشکل از مجموعه ای از ستون های کروماتوگرافی پر از جاذب مناسب (شیشه های ماکرو متخلخل، استایروژل ها و غیره) استفاده می شود.
در کروماتوگرافی نفوذی ژل، علاوه بر نظم‌هایی با ماهیت کروماتوگرافی کلی، ویژگی‌های خاصی که عمدتاً با خواص محلول‌های پلیمری مورد مطالعه، با انواع این اجسام، جاذب‌ها و شرایط آنالیز مرتبط است، وجود دارد. همه اینها به طور طبیعی ساخت یک طرح نظری کلی را پیچیده می کند. بنابراین، محققانی که در زمینه GPC کار می کنند، در اولین مراحل توسعه روش مجبور شدند مفاهیم نظری خاصی را توسعه دهند، که در آن توضیحی برای الگوهای فردی مشاهده شده در آزمایش پیدا کردند. این امر امکان راه اندازی آزمایش را با شایستگی بیشتر، بهینه سازی حالت آن و تفسیر نتایج را ممکن ساخت.
کروماتوگرافی نفوذ ژل این پلیمرها انجام شد و منحنی های کالیبراسیون برای تعیین وزن مولکولی آنها به دست آمد.
پردازش داده های کروماتوگرافی نفوذ ژل مستلزم تعیین سه ویژگی سیستم است: قابلیت اطمینان داده های به دست آمده، کالیبراسیون سیستم و وضوح آن. این سه ویژگی به هم مرتبط هستند و در نهایت باید با اندازه گیری های مستقیم مشخص شوند. پس از انجام این کار، می توان از داده های غیرمستقیم در مورد عدم تغییر ویژگی های مشخص شده سیستم استفاده کرد.
در روش کروماتوگرافی نفوذ ژل، یک نمونه پلیمری با توجه به اندازه ماکرومولکول های آن جدا می شود. تا زمانی که ما در مورد مولکول هایی صحبت می کنیم که فقط در وزن مولکولی متفاوت هستند، کارایی جداسازی صرفاً با وزن مولکولی تعیین می شود. اما اگر مولکول‌های یک نمونه پلیمری ناهمگن از نظر شیمیایی حاوی گروه‌هایی باشند که به درجات مختلف حل شده‌اند، حتی چنین وضعیت ساده‌تری می‌تواند پیچیده‌تر شود. سپس، با وجود وزن‌های مولکولی یکسان، برخی از زنجیره‌ها ممکن است حجم مولی زیادی داشته باشند.
کروماتوگرافی نفوذ ژل طیف وسیعی از مواد را تجزیه و تحلیل می کند و مزایای آن مانند سادگی و کارایی بالا به گسترش سریع روش کمک می کند. اثربخشی روش به وضوح در تجزیه و تحلیل مواد طبیعی آشکار می شود که وزن مولکولی آنها در طیف گسترده ای متفاوت است.
وابستگی ارتفاع معادل یک صفحه نظری به قطر دانه های جاذب برای انواع جاذب با روش های مختلف بسته بندی. O - جاذب متخلخل سطحی. dK - 2 1 mm، بسته بندی دستی.. - جاذب متخلخل سطحی، dK 7 9 mm، بسته بندی ماشین. جاذب سطحی متخلخل f، dK 7 9 میلی متر، بسته بندی دستی. ج - سیلیکاژل، سوسپانسیون متعادل. f - سیلیکاژل میکروسکوری. تعلیق تثبیت شده P - خاک دیاتومه، بسته بندی تامپون. الف - سیلیکاژل میکروسفری، سوسپانسیون تثبیت شده.| GPC استانداردهای پلی استایرن باریک پراکنده روی یک ستون (250 X 0 20 میلی‌متر با سیلیکاژل (Fp 0 20 mm، dp 5 - 6 μm. 1 - Mw 2 - 10. 2 - Mw 5 MO4. 3 - D w 4. کروماتوگرافی ژل نافذ kn کوچک است، F این روش کروماتوگرافی کمتر از کروماتوگرافی جذبی است.
کروماتوگرافی ژل (یا کروماتوگرافی نفوذ ژل) گونه ای از کروماتوگرافی مایع است که در آن املاح بین حلال آزاد اطراف دانه های ژل و حلال داخل دانه های ژل تقسیم می شود. از آنجایی که ژل یک سیستم متورم ساختاری با منافذ با اندازه های مختلف است، جداسازی در این نوع کروماتوگرافی به نسبت اندازه مولکول های مواد جدا شده و اندازه منافذ ژل بستگی دارد. علاوه بر اندازه مولکول ها که می توان آن را متناسب با وزن مولکولی فرض کرد، شکل مولکول ها نقش مهمی در کروماتوگرافی ژل ایفا می کند. این عامل مخصوصاً برای محلول‌های پلیمری که در آن‌ها با وزن مولکولی یکسان، مولکول‌ها می‌توانند مطابق با ساختارشان شکل متفاوتی (کروی یا دلخواه دیگر) به خود بگیرند و در نتیجه رفتار متفاوتی در ستون داشته باشند، اهمیت دارد. استدلال بیشتر برای مولکول هایی که شکل کروی دارند معتبر است.

GPC (برای کروماتوگرافی نفوذ ژل) که منحصراً برای اهداف تحلیلی استفاده می شود و طول کلی آنها 370 سانتی متر است. p. را می توان برای کار با پلیمرهای محلول در آب نیز ایجاد کرد که کار تعیین وزن مولکولی را تا حد زیادی تسهیل می کند.
با این حال، استفاده گسترده از کروماتوگرافی نفوذ ژل توسط طیف کوچکی از ژل های متخلخل و عدم امکان جداسازی آسفالتین ها با در نظر گرفتن ماهیت شیمیایی آنها مانع می شود. بر اساس این روش، روی رزین های تبادل یونی (آمبرلیت-27 و آمبرلیت-15)، آسفالتین ها به چهار بخش اسیدی (386 درصد اصلی)، چهار بخش بازی (166 درصد) و خنثی (413 درصد) جدا شدند. سپس با کروماتوگرافی نفوذ ژل، آنها را به بخش هایی با اندازه مولکولی یکسان جدا می کنند. این روش قطبیت قابل توجهی از آسفالتین های جدا شده از روغن رومشکینو را نشان داد.
مدل برهمکنش سه نقطه ای پیشنهاد شده توسط دالگلیش. اصولاً در کروماتوگرافی نفوذ ژل (که به آن حذف اندازه یا غربال نیز گفته می شود) که به ویژه در شیمی پروتئین مهم است، جداسازی عمدتاً به دلیل تفاوت در اندازه های فضایی مولکول ها انجام می شود: مولکول های بزرگ، زیرا قادر به انجام این کار نیستند. در منافذ کوچک ماتریکس منتشر می شود، سریعتر از مولکول های کوچک شسته می شود.
مکانیسم کروماتوگرافی نفوذ ژل که در بالا مورد بحث قرار گرفت به نظر می رسد به طور کامل توسط آزمایش تایید شده است. در بیشتر موارد، تغییر در سرعت جریان بر حجم شستشو تأثیر نمی گذارد، که نشان دهنده رویکرد بسیار نزدیک سیستم به شرایط تعادل است. همچنین لازم به ذکر است که تصویر فوق یک تقریب بسیار تقریبی به واقعیت است. روی انجیر 5 - 1 مولکول های املاح را نشان می دهد که با داشتن اندازه بسیار کوچک می توانند در تمام منافذ ماتریکس و حتی در مکان هایی که منافذ باریک هستند پخش شوند. در عین حال، در بین مولکول های ماده محلول، مولکول هایی وجود دارد که ابعاد بزرگ آنها به آنها اجازه می دهد فقط به منافذ با اندازه های خاص که فقط در پوسته بیرونی گرانول های ژل قرار دارند نفوذ کنند. با این حال، باید مولکول‌هایی با اندازه‌های متوسط ​​وجود داشته باشند که بتوانند از گلوگاه‌های منافذ عبور کنند، اگرچه به دلیل تعامل با دیواره‌های کانال، سرعت بسیار کمتری دارند. کریگ به طور متقاعدکننده ای نشان داد که سرعت عبور مولکول های املاح در فرآیند انتشار از طریق غشاها، که غلظت این مولکول ها در دو طرف آن متفاوت است، در صورتی که منافذ غشاها به طور قابل توجهی بزرگتر از اندازه غشاها باشند، تفاوت چندانی با هم ندارند. انتشار مولکول ها با این حال، نرخ انتشار مشخص می شود که معیار حساسی از ابعاد مولکولی برای آن دسته از مولکول هایی است که ابعاد آنها فقط کمی کوچکتر از قطر منافذ است. بدیهی است که به دلیل ماهیت آنها، فرآیندهای کروماتوگرافی نفوذ دیفرانسیل و نفوذ ژل به یکدیگر نزدیک هستند.
در شکنش کروماتوگرافی نفوذی ژل، طیف گسترده ای از ژل ها استفاده می شود یا سعی می شود از آنها استفاده شود. به عنوان یک قاعده، این ژل ها پلیمرهایی با درجات مختلف اتصال عرضی هستند و معمولاً در حلال هایی که در آن تهیه می شوند متورم می شوند. به عنوان مثال می توان به دکستران های مورد استفاده در محلول های آبی و پلی استایرن های مورد استفاده در حلال های آلی اشاره کرد. برخلاف تصور رایج، تورم نقش مهمی ایفا نمی کند، اما نفوذپذیری یا درجه تخلخل یک شاخص بسیار مهم برای کیفیت ژل است. وان مطالعات گسترده‌ای روی ژل‌های مختلف و سایر مواد متخلخل انجام داد و نشان داد که سیلیکاژل متورم (سانتوسل A مونسانتو) امکان تفکیک بسیار کارآمد پلی استایرن در بنزن را فراهم می‌کند. سیلیکاژل یک ماده آبدوست است و به همین دلیل در بنزن متورم نمی شود.
بدون پرداختن به تئوری کروماتوگرافی نفوذ ژل، توجه می کنیم که نفوذپذیری ذرات به تخلخل و روش به دست آوردن ژله بستگی دارد. پرمصرف ترین ژله ها در حال حاضر عبارتند از: برای محلول های آبی، دکستران متقاطع اپی کلروهیدرین (یک کربوهیدرات سنتز شده بیولوژیکی) و پلی آکریل آمید متقاطع، و برای محلول های غیر آبی، پلی استایرن با پیوند متقابل با دی وینیل بنزن.
کوپلیمرهای اکریلونیتریل و ABS توسط کروماتوگرافی نفوذ ژل مورد مطالعه قرار گرفتند و منحنی های کالیبراسیون برای حلال های مختلف به دست آمد. روش های مورد استفاده در این کار برای تجزیه و تحلیل کوپلیمرهای ABS در زیر توضیح داده خواهد شد. در این کار، روش‌هایی برای تعیین پلیمر نامحلول (ژل)، پلیمر محلول و مقدار کل افزودنی‌های غیر پلیمری و همچنین روش‌هایی برای تعیین اکریلونیتریل، بوتادین و استایرن متصل در پلیمر اولیه و جدا شده توسعه داده شد. پلیمر نامحلول (ژل) و در بخش پلیمری محلول. تمامی این تکنیک‌ها همچنین برای آنالیز نمونه‌های میانی کوپلیمر ABS پیوندی و همچنین مخلوط‌های این کوپلیمر با پلیمر استایرن-اکریلونیتریل با وزن مولکولی کم که در تولید ABS استفاده می‌شوند، قابل استفاده هستند.
در این کار، پلی کربنات های سنتز شده با روش های مختلف توسط کروماتوگرافی نفوذ ژل مورد مطالعه قرار گرفتند. نویسندگان کار به این نتیجه رسیدند که این روش برای تجزیه و تحلیل گروه های نهایی بهترین است. پلی کربنات نیز توسط کروماتوگرافی نفوذ ژل تکه تکه شد. پلی کربنات ها از متیلن کلرید توسط رسوب متوالی تکه تکه شدند. این کالیبراسیون بیشتر توسط اسمومتری غشاء و اندازه گیری های پراکندگی نور تایید شد. مقادیر ویسکوزیته تجربی نشان داده است که نسبت Kurata-Stockmeyer-Roy برای تفسیر کشش مولکولی پلی کربنات در متیلن کلرید مناسب است.
در یک توصیف کلی از فرآیند کروماتوگرافی نفوذ ژل، باید از مفاهیم نظری کروماتوگرافی و دینامیک جذب اصلاح شده به روشی مناسب و با در نظر گرفتن ویژگی های محلول های پلیمری استفاده کرد. راحت است که یک سیستم کروماتوگرافی را به عنوان یک سیستم دو فازی در نظر بگیریم، به این معنی که فاز متحرک مجموعه‌ای از کانال‌ها است که از حفره‌های بین ذرات جاذب تشکیل می‌شوند و فاز بی‌حرکت فضای منافذ جاذب است.
هنگام تعیین MMP با کروماتوگرافی ژل-نفوذ، محلول پلیمر از یک ستون با بسته بندی به شکل یک پلیمر متقاطع که در محلول متورم شده است عبور داده می شود. سرعت حرکت ماکرومولکول ها در ستون به مول آنها بستگی دارد.
کروماتوگرافی حذف اندازه به کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) و کروماتوگرافی ژل فیلتراسیون تقسیم می شود.
شکنش عصاره قلیایی از هولوسلولز صنوبر با کروماتوگرافی تبادل یونی. برای شکنش اغلب از کروماتوگرافی نفوذ ژل استفاده می شود.

رونوشت

1 مؤسسه آکادمی علوم روسیه مؤسسه ترکیبات عنصری-آلی im. A.N. NESMEYANOV. مرکز علمی و آموزشی فیزیک و شیمی پلیمرها مسکو

2 فهرست مطالب. پایه های کروماتوگرافی پلیمرها. نیروهای محرک و حالت های کروماتوگرافی پلیمری ویژگی های پیک کروماتوگرافی. مفهوم صفحات نظری..3 مبانی روش کروماتوگرافی رد اندازه (ژل نافذ). انجام کار عملی بر روی آنالیز MWD پلیمر با استفاده از روش کروماتوگرافی نفوذ ژل 3. منابع. مبانی کروماتوگرافی پلیمری نیروهای محرک و حالت های کروماتوگرافی پلیمری. کروماتوگرافی روشی برای جداسازی مواد با توزیع بین دو فاز است که یکی متحرک و دیگری بی حرکت است. نقش فاز متحرک در کروماتوگرافی مایع توسط یک مایع (شوینده) در حال حرکت در کانال های بین ذرات در امتداد ستونی پر از یک ماده متخلخل است (شکل را ببینید). شکل حرکت یک ماکرومولکول در یک ستون کروماتوگرافی: d k - اندازه کانال های بین ذرات فاز ساکن. dn - اندازه منافذ؛ R اندازه ماکرومولکول است. t s - زمان صرف شده توسط ماکرومولکول در منافذ، t m - در فاز متحرک. فاز ساکن منافذ جاذب پر از مایع است. سرعت متوسط ​​حرکت این فاز در امتداد محور ستون برابر با صفر است. آنالیت در امتداد محور ستون حرکت می کند، در امتداد فاز متحرک حرکت می کند و گهگاه با ورود به فاز ساکن متوقف می شود. این فرآیند در شکل نشان داده شده است، که به طور شماتیک حرکت پرش مانند یک ماکرومولکول با اندازه R را از طریق کانال هایی با اندازه d مطابق با اندازه ذره نشان می دهد. مولکول ها در منافذ شکاف مانندی متوقف می شوند که اندازه آنها به ترتیب بزرگی با اندازه درشت مولکول ها مطابقت دارد. زمان بین توقف های متوالی را می توان به صورت زیر نوشت:

3 tts + tm + tk، () که در آن ts زمان اقامت مولکول در فاز ساکن است، tm d زمان صرف شده توسط مولکول در فاز متحرک است (D - D ضریب انتشار عرضی است، tk است. زمان انتقال از فاز متحرک به فاز ثابت و بالعکس). معمولاً در فرآیندهای کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (Hgh Performance Lqud Chromatography در ادبیات انگلیسی) در نسخه تحلیلی آن، این بار t k بسیار کمتر از دو مورد اول است و در فرمول () قابل حذف است. اگر تعداد توقف‌ها در طول حرکت در امتداد ستون به اندازه کافی زیاد باشد، کل زمان حرکت ماکرومولکول در طول ستون در مقایسه با زمان مشخصه برقراری تعادل به اندازه کافی بزرگ است. در این حالت، برای تعیین احتمال یافتن یک ماکرومولکول در حجم واحد فاز ساکن نسبت به فاز متحرک (یا ضریب توزیع Kd برابر با نسبت غلظت‌ها در این فازها)، روش‌های ترمودینامیک تعادلی می‌توانند مورد استفاده قرار گیرد. یعنی، ضریب توزیع با انرژی آزاد انتقال ماکرومولکول از فاز متحرک به فاز ثابت تعیین می‌شود: TSHG RT Kd exp exp () RT برای زنجیره‌ای متشکل از بخش‌های N، K exp(N μ)، (3) d که در آن μ تغییر در بخش پتانسیل شیمیایی است. ضریب توزیع در کروماتوگرافی یک مفهوم اساسی است و به صورت زیر تعریف می شود: VR VK d (4) Vt Vt حجم شستشوی موادی است که همراه با جلوی حلال خارج می شوند. از (3)، می توان فوراً متوجه شد که بسته به علامت G، درشت مولکول ها هنگام ورود به منافذ رفتار متفاوتی از خود نشان می دهند (شکل را ببینید): شکل.. اگر G>، Kd با افزایش طول درشت مولکول تمایل دارد (در در این حالت حجم شستشو نیز کاهش می یابد). این مربوط به کروماتوگرافی حذف اندازه است. در جی< K d экспоненциально растет с ростом ММ и это соответствует адсорбционному режиму хроматографии. Таким образом, оба режима хроматографии могут рассматриваться в рамках единого механизма и, более того, плавно меняя энергию взаимодействия сегмента с поверхностью сорбента за счет состава растворителя или температуры, можно обратимо переходить от одного режима к другому. Экспериментально это было впервые показано в работе Тенникова и др. . Точка (для данной пары полимер - сорбент - это состав растворителя и температура), соответствующая равенству G, при которой происходит компенсация энтропийных потерь и энергетического выигрыша при каждом соударении сегмента макромолекулы со стенкой поры называется критической точкой адсорбции или критическими условиями хроматографии. Как видим, в этих условиях не происходит деления по ММ и это обстоятельство является предпосылкой для использования режима критической хроматографии для исследования разных типов молекулярной неоднородности полимеров, таких как число функциональных групп на концах цепи, состав блоксополимеров, топология 3

4 (وجود ماکرومولکول های منشعب یا حلقوی). این روش کروماتوگرافی نسبتاً جدید است و برخی از جالب ترین نتایج کاربرد آن را می توان به عنوان مثال در [,3,4] یافت. حالت کروماتوگرافی مربوط به شرایط G< широко применяется для разделения низкомолекулярных соединений и называется, в зависимости от химической природы функциональных групп на поверхности сорбента, адсорбционной, нормальнофазной, обращеннофазной, ионпарной и т.д. хроматографией. Для полимеров его применение ограничено областью слабых взаимодействий вблизи критических условий и областью олигомерных макромолекул, т.к. с ростом длины цепи мы переходим к практически необратимой адсорбции макромолекулы на колонке. Наиболее важным для полимеров является режим эсклюзионной хроматографии или, как его еще называют, гельпроникающей хроматографии. Этот режим более подробно будет рассмотрен в следующем разделе, а сейчас мы перейдем к описанию некоторых важнейших хроматографических характеристик... Характеристики хроматографического пика. Концепция теоретических тарелок. После прохождения через хроматографическую колонку узкой зоны какого-либо монодисперсного вещества, на выходе мы получаем расширенную зону в виде пика приблизительно гауссова по форме (в случае хорошо упакованной колонки и правильно выбранной скорости хроматографии). Причины расширения пика лежат в различных диффузионных процессах, сопровождающих движение молекул вдоль колонки (см. например, соотношение ()). Наиболее важные характеристики пика - объем элюирования или V R или объем удерживания (относится к центру пика) и дисперсия пика, т.е. второй центральный момент (см.рис.3): σ h V V dv R. (5) Справедливы следующие соотношения между величинами, показанными на рис.3: σ, 43W W b. (6) 4 Рис. 3. Модель гауссова пика. Параметры уширения пика. Часто все эти величины выражаются в единицах времени, тогда говорят о времени удерживания и т.д., однако, в этом случае скорость потока элюента должна быть строго фиксирована. Существует простая феноменологическая теория описания относительного вклада расширения зоны в хроматографическое разделение. Это - теория тарелок. Хроматографическая колонка мысленно делится на ряд последовательных зон, в каждой из которых достигается полное равновесие между растворенным веществом в подвижной и неподвижной фазе. Физическую основу этого подхода составляет скачкообразное движение, описанное в начале первого раздела, и число теоретических тарелок в колонке связано с числом остановок при попадании в неподвижную фазу за время движения данного вещества по колонке. Чем больше это число, тем больше число теоретических тарелок и тем выше эффективность колонки. Число теоретических тарелок определяется следующим образом: 4

5 VR N σ V 5.54 W R V 6 W R b. (7) از آنجایی که این مقدار با حجم شستشو تغییر می کند، استفاده از ماده حفظ نشده در خروجی K d..3 برای مشخص کردن کارایی ستون صحیح است. مبانی روش کروماتوگرافی حذف اندازه (ژل نافذ). کروماتوگرافی حذف اندازه (Sze Excluson Chromatography، SEC) یا کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC، Gel Permeaton Chromatography، GPC) زمانی اجرا می شود که رفتار ماکرومولکول ها در منافذ توسط مولفه آنتروپی انرژی آزاد تعیین می شود، و جزء انرژی در مقایسه با آی تی. در این مورد، ضریب توزیع به طور تصاعدی به نسبت اندازه ماکرومولکول و اندازه منافذ بستگی دارد. تئوری پوسته پوسته شدن قوانین زیر را برای مورد منافذ متناسب با اندازه درشت مولکول RK d Aexp D α، (8) 4/3 تا بسته به مدل منافذ اتخاذ شده (شکاف، مویرگی، نوار) ​​و مدل زنجیره پیش بینی می کند. ایده آل یا ناقص). بنابراین، رفتار ماکرومولکول ها در شرایط کروماتوگرافی حذف اندازه توسط اندازه زنجیره تعیین می شود. اندازه یک ماکرومولکول با ساختار شیمیایی آن، تعداد حلقه‌های زنجیره (یا وزن مولکولی)، توپولوژی (به عنوان مثال، اندازه یک ماکرومولکول یا ماکروسیکل شاخه‌دار در مقایسه با یک ماکرومولکول خطی با همان ساختار شیمیایی کاهش می‌یابد) تعیین می‌شود. ). علاوه بر این، اندازه ماکرومولکول های انعطاف پذیر به دلیل اثر حجمی حذف شده، تا حدی به حلال مورد استفاده بستگی دارد. با این وجود، روش GPC به طور گسترده در عمل آزمایشگاهی به عنوان روشی برای جداسازی با وزن‌های مولکولی، تعیین وزن‌های مولکولی متوسط ​​و توزیع وزن مولکولی (MWDs) استفاده می‌شود. توسعه این روش در اواسط دهه 1950 آغاز شد، زمانی که اولین جاذب‌های آلی با منافذ گسترده برای کروماتوگرافی نفوذ ژل با کارایی بالا ایجاد شد. همانطور که از روابط (8) مشاهده می شود، این روش برای تعیین وزن های مولکولی مطلق نیست، اما نیاز به کالیبراسیون مناسب در برابر نمونه های استاندارد (ترجیحاً پراکنده باریک) با MW شناخته شده دارد، که حجم نگهداری (یا زمان) را به MW مرتبط می کند. شکل 4 منحنی های کالیبراسیون پلی استایرن را بر حسب lg V R بر روی جاذب های آلی نیمه سخت Waters (crostyragel) با اندازه های منافذ مختلف نشان می دهد. برای آنالیز هر پلیمر بر اساس وزن مولکولی، لازم است ستونی با اندازه منافذ مناسب یا مجموعه ای از ستون ها با منافذ مختلف انتخاب شود یا از ستونی با مخلوط جاذب ها با منافذ مختلف استفاده شود (ستون Lnear در مثال). البته، برای استفاده از روش GPC برای تجزیه و تحلیل MWD، لازم است شرایطی برای اجرای مکانیسم حذف جداسازی فراهم شود که اثرات متقابل هر دو پیوند میانی و انتهایی پیچیدگی ندارد. زنجیر. ما در مورد برهمکنش جذب از یک حلال غیرقطبی یا برهمکنش فاز معکوس قطعات زنجیره غیرقطبی در طول کروماتوگرافی پلیمرهای آبدوست در یک محیط آبی صحبت می کنیم. علاوه بر این، پلیمرهای محلول در آب حاوی گروه های یونیزه شده قادر به برهمکنش های الکترواستاتیکی قوی هستند و به انتخاب دقیق شرایط کروماتوگرافی نیاز دارند. انتخاب شرایط شامل انتخاب یک جاذب و حلال (شوینده) مناسب برای یک تجزیه و تحلیل خاص از نظر ساختار شیمیایی است. پنج

6 توصیه ها را می توان در کتابچه های راهنمای تولید کنندگان تجهیزات کروماتوگرافی، و همچنین در کتاب های مرجع و تک نگاری ها (به عنوان مثال، نگاه کنید به)، 6 V R, ml Pic. 4. منحنی های کالیبراسیون برای ستون های μstyragel. شکل، برچسب گذاری ستون ها را با مقداری نشان می دهد که اندازه منافذ جاذب را مشخص می کند، که برابر با طول زنجیره پلی استایرن گسترده است که به دلایل فضایی از منافذ حذف شده است. ستون کروماتوگرافی قلب کروماتوگرافی مایع است. کروماتوگراف همچنین شامل تعدادی دستگاه اضافی ضروری است:) یک سیستم تامین کننده شوینده (پمپ) که جریانی پایدار را فراهم می کند،) یک سیستم تزریق نمونه بدون توقف جریان (انژکتور یا نمونه گیری خودکار)، 3) یک آشکارساز - دستگاهی که جریان را تامین می کند. تشکیل یک سیگنال متناسب با غلظت یک ماده در خروجی ستون (آشکارگرها انواع مختلفی دارند، رایج ترین آنها در کروماتوگرافی نفوذ ژل آشکارسازهای شکست سنجی و اسپکتروفتومتری هستند)، و 4) سیستم های جمع آوری و پردازش داده ها بر اساس یک دستگاه شخصی کامپیوتر. در کروماتوگراف های مدرن، عملکرد تمام قسمت های کروماتوگراف اغلب با استفاده از یک برنامه کنترلی یکپارچه با یک سیستم پردازش داده کنترل می شود. کروماتوگرام پلیمری بدست آمده تحت کروماتوگرافی حذف اندازه F(V) انعکاسی از تابع توزیع وزن مولکولی W() است. بر اساس قانون بقای ماده: FV dv W d (9) برای عبور از کروماتوگرام به تابع MWD، باید تابع کالیبراسیون V f (() باشد، سپس تابع مورد نظر WF (f) خواهد بود. df () d این روابط بدون در نظر گرفتن گسترش ابزاری (PU ) نوشته می شوند. کروماتوگرام واقعی حاصل جداسازی نمونه با مگاوات در هنگام حرکت در امتداد ستون و اختلاط همزمان همولوگ های پلیمری به دلیل محو شدن مناطق است. بنابراین، تابع F(W) در رابطه (9) باید به عنوان یک کروماتوگرام تصحیح شده برای PU درک شود. این تابع یک راه حل برای معادله انتگرال فردهولم از نوع اول است. راه های زیادی برای تصحیح PU وجود دارد. به عنوان مثال ببینید. با این حال، در سیستم‌های کروماتوگرافی مدرن با کارایی بالا، در بیشتر موارد، سهم PU در کروماتوگرام در مقایسه با MWD اندک است و می‌توان از آن چشم‌پوشی کرد. مهمترین روش کالیبراسیون کروماتوگراف با توجه به وزن مولکولی پلیمر مورد مطالعه است. اگر استانداردهای باریک پراکنده مناسب با MM مختلف وجود داشته باشد، حجم شستشو (V R یا Ve) برای آنها تعیین می شود و یک وابستگی کالیبراسیون مشابه آنچه در شکل 4 نشان داده شده است ساخته می شود. به طور معمول، رابطه کالیبراسیون به شکل () جستجو می شود: n lg C V e () اغلب از چند جمله ای های درجه اول یا سوم استفاده می شود. چندجمله‌ای با درجات فرد (3، 5، 7) شکل مشخصه منحنی‌های کالیبراسیون را با حد MM بالا و پایین توصیف می‌کنند. مجموعه‌ای از استانداردهای پراکنده محدود برای پلیمرهایی مانند پلی استایرن، پلی ایزوپرن، پلی متیل متاکریلات،

7 پلی اتیلن اکسید، دکستران و برخی دیگر. همچنین می توانید از روش کالیبراسیون جهانی استفاده کنید که برای اولین بار توسط Benoit و همکارانش در عمل معرفی شد. این روش بر این واقعیت استوار است که حجم هیدرودینامیکی ماکرومولکول ها با حاصلضرب ویسکوزیته ذاتی و وزن مولکولی پلیمر متناسب است و می تواند به عنوان تابعی از حجم شستشو به عنوان یک پارامتر جهانی برای پلیمرهای مختلف استفاده شود. سپس یک رابطه گیج جهانی ()، () lg η n BV e، () با استفاده از مجموعه ای از استانداردها و رابطه معروف مارک-کوهن-هووینک (3) ایجاد می کنیم: η K a. (3) برای عبور از یک رابطه شکل () به وابستگی کالیبراسیون () برای پلیمر مورد مطالعه، کافی است از رابطه مارک-کوهن-هووینک مربوطه استفاده کنیم، پس از آن (4): lg n BV e + a lg K. (4) در نتیجه، از داده‌های کروماتوگرافی نفوذ ژل، می‌توان میانگین وزن‌های مولکولی درجات مختلف میانگین‌گیری را پیدا کرد که طبق تعریف، مقادیر زیر هستند: () n - میانگین عددی MM، W () d W dwz W d W d W d W d - وزن میانگین MM، - z-میانگین MM. نسبت‌های MM درجات مختلف میانگین‌گیری، عرض آماری MMD را مشخص می‌کند. رایج ترین نسبت مورد استفاده w/n است که به آن شاخص polydispersity گفته می شود. 4. انجام کار عملی بر روی آنالیز MWD یک پلیمر با روش کروماتوگرافی نفوذ ژل هدف کار: آشنایی با عملکرد کروماتوگراف مایع، روش انجام آزمایش کاوشگر کروماتوگرافی، روش انجام آزمایش کماتوگرافیک chro با توجه به استانداردهای پلیمری با پراکندگی باریک و محاسبه وزن مولکولی متوسط. تجهیزات:) کروماتوگراف مایع، متشکل از یک پمپ، یک انژکتور، یک ترموستات ستونی، یک ستون با جاذب پلیمری و یک سیستم پردازش داده مبتنی بر رایانه شخصی.) مجموعه ای از استانداردهای باریک پراکنده با MM مختلف (پلی استایرن یا پلی اتیلن اکسید). ). 3) نمونه آزمایشی با وزن مولکولی نامشخص. روش عملیات:) تهیه محلولی از مخلوطی از استانداردها. 7

8) بدست آوردن کروماتوگرام استانداردها و تعیین حجم نگهداری آنها (V e). 3) ساخت وابستگی کالیبراسیون به شکل (). 4) تهیه محلولی از پلیمر مورد بررسی. 5) بدست آوردن کروماتوگرام از پلیمر مورد بررسی. 6) محاسبه میانگین MM نمونه. شکل 5 یک نمونه معمولی از کروماتوگرام نمونه پلیمری را نشان می دهد که برای محاسبه میانگین مگاوات آماده شده است، یعنی یک خط پایه ترسیم شده است که ابتدا و انتهای کروماتوگرام را مشخص می کند و سپس کروماتوگرام در امتداد محور زمان به قسمت های مساوی تقسیم می شود. -به نام برش. n w z A، A A A، A A. 5. برای هر برش، مساحت A آن تعیین می شود و وزن مولکولی مربوط به وسط آن از وابستگی کالیبراسیون محاسبه می شود. سپس میانگین وزن‌های مولکولی محاسبه می‌شود: 8

9 3. ادبیات. M. B. Tennikov، P. P. Nefedov، M. A. Lazareva، S. Ya. Comm., A, 977, v.9, N.3, with S.G.Entelis, V.V.Evreinov, A.I.Kuzaev, الیگومرهای واکنشی, M: Chemistry, T.M.Zimina, E.E. Kever, E.Yu. Melenevskaya, VN Belennik, BG در مورد تأیید تجربی مفهوم "نامرئی" کروماتوگرافی در کروماتوگرافی بحرانی کوپلیمرهای بلوک، Vysokomolek. کام.، الف، 99، ج 33، ن6، با آی.و. Comm., A, 997, v.39, N6, with A.M. Skvortsov, A.A. Gorbunov, Scaling theory of chromatography of linear and ring macromolecules, Vysokomolek. com.، A، v.8، N8، با B.G. Belenky، L.Z. Vilenchik، کروماتوگرافی پلیمرها، M: Chemistry، WWYau، JJKrkland، DDBly، orn Sze-Excluson Lqud Chromatography، نیویورک: John Wley & Sons، EL Styskin، LB Itsikson، EB Braudo. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا. Moscow Ch Wu, Ed.Column Handbook for Sze Excluson Chromatography, N-Y: Academc Press..Z.Grubsc, R.Rempp, H.Benor, J. Polym. Sc., B, 967, v5, p

تأسیس آکادمی علوم روسیه مؤسسه ترکیبات المانترگانیک im. A.N. NESMEYANOV. مرکز تحقیقاتی و آموزشی فیزیک و شیمی پلیمرها Blagodatskikh I.V. کروماتوگرافی مایع پلیمرها

1 ترکیبات درشت مولکولی (Lysenko EA) سخنرانی 7. شکنش درشت مولکولها 2 1. مفهوم شکنش. 2. شکنش آماده سازی. 3. روش تیتراسیون کدورت. 4. ژل نافذ

کار آزمایشگاهی 7b تعیین کروماتوگرافی ترکیب فاز گازی خاکها. کروماتوگرافی (از یونانی chroma، رنگ chromatos جنسی، رنگ) یک روش فیزیکوشیمیایی جداسازی و تجزیه و تحلیل است.

8. سوالات 1. کروماتوگرافی را تعریف کنید. 2. چه ویژگی های کروماتوگرافی امکان دستیابی به تفکیک بهتر مواد با خواص مشابه را نسبت به سایر روش های جداسازی فراهم می کند. 3. فهرست کنید

انستیتوی فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی روش های تحقیق فیزیکی سخنرانی کروماتوگرافی گازی نظریه و اصول Dolgoprudny، نوامبر

04.07 مؤسسه فیزیک و فناوری مسکو گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی روش های تحقیق فیزیکی سخنرانی 8 کروماتوگرافی Dolgoprudny، 6 آوریل 07 طرح. تاریخچه وقوع

انستیتوی فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی)) گروه فیزیک مولکولی روش های فیزیکی تحقیق سخنرانی 0 کروماتوگرافی گازی Dolgoprudny، 5 نوامبر، 0g. طرح. تاریخ

شیمی تجزیه ترم 4، سخنرانی 17. ماژول 3. کروماتوگرافی و سایر روش های تجزیه و تحلیل. کروماتوگرافی. اصل و طبقه بندی روش ها. 1. اصل جداسازی کروماتوگرافی. ثابت و متحرک

کشف کروماتوگرافی (1903) MIKHAIL SEMENOVICH TsVET (1872-1919) مراحل اصلی توسعه کروماتوگرافی 1903 کشف کروماتوگرافی (Tsvet M.S.) 1938 کروماتوگرافی لایه نازک یا مسطح (I

انستیتوی فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی روش های تحقیق فیزیکی سخنرانی 7 کروماتوگرافی گازی و مایع. کاربردی

فصل 7 کروماتوگرافی گاز-مایع به عنوان روشی برای تجزیه و تحلیل، کروماتوگرافی توسط گیاه شناس روسی MS Tsvet برای حل مشکل خاص تعیین اجزای کلروفیل پیشنهاد شد. معلوم شد که این روش جهانی است.

انستیتوی فیزیک و فناوری مسکو گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی روشهای تحقیق فیزیکی سخنرانی 9 کروماتوگرافی گازی تکنیک و روش تجربی Dolgoprudny، 3 آوریل

مبحث 5. مبانی رئولوژی. ویسکوزیته محلول های پلیمری بخش تئوری مایعات چسبناک و محلول های مواد درشت مولکولی (NMWs) بر اساس ماهیت جریان به نیوتنی و غیر نیوتنی تقسیم می شوند. نیوتنی

مزایای ستون‌های Agilent AdvanceBio SEC SEC برای تجزیه و تحلیل بیودارویی مقایسه ستون‌های فروشندگان مختلف برای بهبود کیفیت داده‌ها بررسی اجمالی فنی

موسسه فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی روش های تحقیق فیزیکی سخنرانی 9 کروماتوگرافی مایع روش ها و فناوری

مجله شیمی تجزیه، 5، جلد 6، 7، ص. 73-78 UDC 543.544 شبیه سازی کروماتوگرافی گازی برای وابستگی معین ثابت هنری به دما. 5 گرم پرودکوفسکی A.G. موسسه ژئوشیمی و تحلیل

ستون‌های کروماتوگرافی حذف اندازه Agilent AdvanceBio SEC برای تجزیه و تحلیل تجمع: سازگاری ابزار مرور کلی فنی مقدمه ستون‌های Agilent AdvanceBio SEC خانواده جدیدی هستند

کروماتوگرافی نفوذ ژل آشکارساز چندگانه برای آنالیز پلیمری K. Svirsky، Agilent Technologies، [ایمیل محافظت شده]کروماتوگرافی نفوذ ژل تنها روش کروماتوگرافی است که

حاشیه نویسی برنامه کاری رشته "مقدمه ای بر روش های تجزیه کروماتوگرافی" در راستای آماده سازی 04.03.01 شیمی در پروفایل آموزش "شیمی تجزیه" 1. اهداف تسلط بر رشته

46. ​​روش های جداسازی کروماتوگرافی روش های جداسازی کروماتوگرافی روش های جداسازی چند مرحله ای هستند که در آن اجزای نمونه بین دو فاز ثابت و متحرک توزیع می شوند. بی حرکت

وزارت آموزش و پرورش و علوم روسیه تحقیقات ملی دانشگاه دولتی تامسک دانشکده شیمی برنامه کاری مشروح رشته روشهای تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی منطقه مورد مطالعه

شرکت علمی و فناوری SINTEKO روش تجزیه و تحلیل شیمیایی کمی قهوه و چای برای محتوای کافئین با روش کروماتوگرافی مایع. DZERZHINSK 1997 1 این سند توزیع شده است

سخنرانی 7 (9.05.05) فرآیندهای انتقال در گاز

آژانس فدرال برای آموزش موسسه آموزشی دولتی آموزش عالی حرفه ای "دانشگاه ایالتی اورال. صبح. گورکی" IONTS "اکولوژی و مدیریت طبیعت"

ترکیبات درشت مولکولی (Lysenko E.A.) سخنرانی 5 (- دما). - دما و ایده آل بودن محلول - تعادل دما و فاز. 3. - دما و اندازه سیم پیچ های ماکرومولکولی. .. نفوذ

سخنرانی 6 روش های کروماتوگرافی تجزیه و تحلیل طرح سخنرانی 1. مفاهیم و اصطلاحات کروماتوگرافی. 2. طبقه بندی روش های کروماتوگرافی تجزیه و تحلیل. تجهیزات کروماتوگرافی 3. انواع کروماتوگرافی: گاز،

نظریه ماده واقعی. علم تعداد زیادی نظریه یا قوانین یک گاز واقعی را ارائه می کند. معروف ترین قانون گاز واقعی واندروالس که دقت توصیف رفتار را افزایش می دهد

دانشکده شیمی دانشگاه دولتی بلاروس گروه شیمی تجزیه

سخنرانی 7. پدیده های سطحی 1. کشش سطحی 1.1. انرژی سطحی تا به حال وجود رابط بین رسانه های مختلف* را در نظر نگرفته ایم. با این حال، حضور آن می تواند بسیار باشد

ویسکوالاستیسیته مایعات پلیمری خواص اساسی مایعات پلیمری سیالات پلیمری بسیار درهم تنیده شامل مذاب های پلیمری، محلول های غلیظ و نیمه رقیق شده هستند.

انستیتوی فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی)) گروه فیزیک مولکولی روش های تحقیق فیزیکی سخنرانی 9 کروماتوگرافی. مقدمه Dolgoprudny، 9 اکتبر 0g. طرح.

شیمی تجزیه UDC 543.544 ADSORPTION CHROMATOGRAPHY IN BIOGAS ANALYSIS 1999 M.V. موسسه تحقیقات شیمی نیکولایف، UNN N.I. لوباچفسکی L.P. ایستگاه هوادهی Prokhorova نیژنی نووگورود یک تکنیک توسعه یافته است

کروماتوگرافی فلش آماده سازی مدرن قسمت 2* A.Abolin, Ph.D., "GalaChem" [ایمیل محافظت شده] P.-F. Ikar، Interchim (فرانسه) ما همچنان به انتشار مطالب در مورد روش های مدرن آماده سازی ادامه می دهیم

راهنمای انتخاب ستون ها و استانداردها برای کروماتوگرافی نفوذ ژل راهنمای انتخاب مقدمه کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) تکنیکی برای ارزیابی توزیع وزن مولکولی است.

وزارت بهداشت فدراسیون روسیه مجوز عمومی داروسازی کروماتوگرافی OFS. SP XI، شماره 1 کروماتوگرافی روشی برای جداسازی مخلوط مواد است

نرم افزار Agilent برای کروماتوگرافی نفوذ ژل راه حل یک مرحله ای برای تجزیه و تحلیل سریع و آسان پلیمر ویژگی های کلیدی مقدمه فن آوری های Agilent

2.2.29. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) یک تکنیک جداسازی مبتنی بر توزیع تفاضلی مواد بین دو غیرقابل اختلاط است.

دانشگاه دولتی آموزشی یاروسلاول. K. D. Ushinsky گروه فیزیک عمومی آزمایشگاه فیزیک مولکولی کار آزمایشگاهی 5 مطالعه قوانین آماری در تخته گالتون

سخنرانی 3. انرژی سطحی آزاد بخش فاز نیروهای سطحی. کشش سطحی سیستمی را در نظر بگیرید که حاوی مایع و بخار در تعادل با آن است. توزیع چگالی در سیستم

2 روش تجزیه و تحلیل: 1. روش های شیمیایی. تعادل شیمیایی و استفاده از آن در تجزیه و تحلیل تعادل اسید و باز. قدرت اسیدها و بازها، الگوهای تغییر آنها. تابع همت. محاسبه

سخنرانی 7 واکنش های زنجیره ای شاخه ای. پدیده های بحرانی در واکنش های زنجیره ای شاخه دار. E.-K. صص 38-383، 389-39. یک عبارت ساده برای سرعت تشکیل رادیکال ها: d r f(p) g(p) (1)

سخنرانی 6 لوکیانوف I.V. پدیده های انتقال در گازها مطالب: 1. طول مسیر آزاد مولکول ها. 2. توزیع مولکول ها در مسیرهای آزاد متوسط ​​آنها. 3. انتشار. 4. ویسکوزیته گاز (اصطکاک داخلی).

مؤسسه علمی بودجه ایالتی فدرال "مؤسسه تحقیقات هماتولوژی و انتقال خون کیروف آژانس پزشکی و بیولوژیکی فدرال" 3.3.2. ایمونوبیولوژیکی پزشکی

1. تبصره توضیحی 1.1. شرایط مورد نیاز برای دانش آموزان دانش آموز باید شایستگی های اولیه زیر را داشته باشد: مقررات اولیه علوم ریاضی و طبیعی. تسلط بر مهارت های مستقل

1 سخنرانی 10 دو سیستم در تماس انتشار. پتانسیل شیمیایی شرایط تعادل فاز گرمای انتقال. فرمول کلازیوس-کلاپیرون. دو سیستم در حالت تعادل در تماس انتشار

1. فهرستی از شایستگی ها که مراحل (سطوح) شکل گیری آنها را نشان می دهد. PC-1: توانایی استفاده از دانش مبانی نظری، روش شناختی، رویه ای و سازمانی علوم پزشکی قانونی، پزشکی قانونی.

موضوع. فیزیک و شیمی پدیده های سطحی. جذب پدیده های سطحی خود را در سیستم های ناهمگن نشان می دهند، به عنوان مثال. سیستم هایی که در آنها یک رابط بین اجزا وجود دارد. پدیده های سطحی

دانشگاه ایالتی تامسک دانشکده فیزیک مطالعه ضرایب ویسکوزیته یک مایع با روش استوکز راهنمای انجام کارهای آزمایشگاهی Tomsk 2014 بررسی و تایید شد

مش های پلیمری بسیار الاستیک. مش های پلیمری شبکه‌های پلیمری از زنجیره‌های پلیمری طولانی تشکیل شده‌اند که به هم متصل شده‌اند و در نتیجه یک ماکرومولکول سه‌بعدی غول‌پیکر را تشکیل می‌دهند. تمام پلیمری

کروماتوگرافی گازی 1 مواد مورد نیاز 1. فراریت 2. پایداری حرارتی (ماده باید بدون تجزیه تبخیر شود) 3. بی اثری طرح کروماتوگرافی گازی 1 2 3 4 5 1. سیلندر گاز حامل

برنامه درسی بر اساس استاندارد آموزشی OSVO 1-31 05 01 2013 و برنامه درسی HEI G 31 153/ac است. 2013 گردآورنده: V.A.Vinarsky، دانشیار، کاندیدای علوم شیمی، دانشیار توصیه شده

وزارت بهداشت فدراسیون روسیه مجوز داروسازی عمومی کروماتوگرافی روی کاغذ OFS.1.2.1.2.0002.15 به جای هنر. SP XI، شماره 1 فرآیند کروماتوگرافی که روی صفحه فیلتر انجام می شود

وزارت آموزش و پرورش و علوم آژانس فدرال آموزش فدراسیون روسیه موسسه آموزشی دولتی آموزش عالی حرفه ای "UFA STATE OIL"

استانداردهای پلیمری AGILENT برای GPC/SEC محتویات استانداردهای پلیمری برای GPC...3 InfinityLab EasiVial...5 InfinityLab EasiCal...8 استاندارد پلی استایرن...9 استاندارد

GROUP P A C O M P A N I B I O C H I M M A K Z A C R B I O 1 1 9 8 9 9، روسیه، مسکو، لنین تلفن./فکس (0 9 5 ) 939-59-67، تلفن. 939- I N S T R U C T I A ​​در استفاده از کیت تحلیلی MOSCOW

نظریه کروماتوگرافی یونی: یک رویکرد جهانی برای توصیف پارامترهای پیک 1998 A.G. Prudkovskii، A.M. Dolgonosov V. I. Vernadsky موسسه ژئوشیمی و شیمی تحلیلی، آکادمی علوم روسیه، 117975

موسسه فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی روش های تحقیق فیزیکی سخنرانی 8 آشکارسازها در کروماتوگرافی کروماتوگرافی مایع

وزارت بهداشت فدراسیون روسیه مجوز عمومی داروسازی الکتروفورز OFS.1.2.1.0021.15 به جای هنر. SP XI، شماره 1 روش تجزیه و تحلیل الکتروفورز بر اساس توانایی ذرات باردار،

1 ترکیبات ماکرومولکولی (Lysenko E.A.) سخنرانی 10. تجزیه و تحلیل حرارتی پلیمرهای آمورف. 2 1. مفاهیم اساسی تحلیل مکانیکی اجسام فیزیکی. 2. منحنی های ترمومکانیکی پلیمرهای آمورف

5 تعادل فیزیکی در محلول ها 5 مقادیر مولی جزئی اجزای مخلوط در نظر گرفتن خواص ترمودینامیکی مخلوطی از گازهای ایده آل منجر به رابطه Ф = Σ Ф، (5) n می شود که در آن Ф هر گونه گسترده است.

6. مؤسسه فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی روش های تحقیق فیزیکی سخنرانی کروماتوگرافی گازی. اجرای فنی کروماتوگرافی مایع

ترکیبات ماکرومولکولی (Lysenko EA) سخنرانی 4. تعادل فاز در محلول های پلیمری سینتیک انحلال. حالت های غلظت معادله حالت محلول پلیمری. . تعادل فاز

کار آزمایشگاهی. تعیین محتوای آرن های C8 در کسر بنزین آگاهی از ترکیب هیدروکربنی (HC) روغن ها و میعانات در سطح مولکولی هم برای پتروشیمی از اهمیت بالایی برخوردار است.

زنجیر پلیمری ایده آل زنجیر پلیمری ایده آل یک زنجیره ایده آل، یک زنجیره مدل است که در آن به اصطلاح فعل و انفعالات توده ای نادیده گرفته می شود، یعنی. فعل و انفعالات پیوندهای حذف شده در طول زنجیره

کار آزمایشگاهی 1.17 مطالعه قانون توزیع نرمال متغیرهای تصادفی M.V. Kozintseva هدف کار: مطالعه توزیع متغیرهای تصادفی در یک مدل مکانیکی (تخته گالتون). وظیفه:

تایید شده توسط دانشگاه دولتی بلاروس رئیس دانشکده شیمی D.V. Sviridov 2011 ثبت نام UD- /r SOLUTIONS OF POLYMERS برنامه درسی در تخصص 1-31 05 01 شیمی (بر اساس جهت)

کروماتوگرافی حذف اندازه نوعی کروماتوگرافی مایع است که در آن جداسازی به دلیل توزیع مولکول‌ها بین حلال در داخل منافذ جاذب و حلالی که بین ذرات آن جریان دارد، رخ می‌دهد. فاز ساکن یک جسم یا ژل متخلخل است و احتباس متفاوت مواد به دلیل تفاوت در اندازه مولکول های مواد، شکل و توانایی آنها برای نفوذ به منافذ فاز ساکن است. نام روش نشان دهنده مکانیسم فرآیند، از اصطلاح انگلیسی است "عدم اندازه"، نشان دهنده یک استثنای اندازه است. کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) کروماتوگرافی حذف اندازه است که در آن یک ژل به عنوان فاز ثابت عمل می کند.

برخلاف سایر نسخه‌های HPLC، که جداسازی به دلیل برهمکنش متفاوت اجزا با سطح جاذب اتفاق می‌افتد، نقش پرکننده جامد در کروماتوگرافی حذف اندازه، تنها تشکیل منافذ با اندازه معین است و فاز ساکن، حلالی است که این منافذ را پر می‌کند. منافذ

ویژگی اصلی روش امکان جداسازی مولکول ها بر اساس اندازه آنها در محلول در محدوده تقریباً هر وزن مولکولی - از 10 2 تا 10 8 است که آن را برای مطالعه مواد درشت مولکولی مصنوعی و پلیمرهای زیستی ضروری می کند.

اصول اساسی روش را در نظر بگیرید. حجم ستون حذف را می توان به صورت مجموع سه جمله بیان کرد:

V c \u003d V متر+V من+ Vd,

جایی که v متر- حجم مرده (حجم حلال بین ذرات جاذب، به عبارت دیگر، حجم فاز متحرک)؛ V منحجم منافذ اشغال شده توسط حلال (حجم فاز ساکن) است. V d حجم ماتریس جاذب بدون احتساب منافذ است. حجم کل حلال در ستون V t مجموع حجم فازهای متحرک و ساکن است:

V t = V متر+V من .

حفظ مولکول ها در ستون حذف اندازه با احتمال انتشار آنها در منافذ تعیین می شود و عمدتاً به نسبت اندازه مولکول ها و منافذ بستگی دارد. ضریب توزیع Kd، مانند سایر نسخه های کروماتوگرافی مایع، نسبت غلظت یک ماده در فاز ثابت و متحرک است:

K d \u003d C 1 / C 0

از آنجایی که فاز متحرک و ثابت ترکیب یکسانی دارند، K d ماده ای که هر دو فاز به یک اندازه در دسترس هستند برابر با یک است. این وضعیت برای کوچک‌ترین مولکول‌ها (از جمله مولکول‌های حلال) که به تمام منافذ نفوذ می‌کنند و در نتیجه با کندترین حالت در ستون حرکت می‌کنند، تحقق می‌یابد. حجم باقیمانده آنها برابر با حجم کل حلال V t است. تمام مولکول های بزرگتر از اندازه منافذ جاذب نمی توانند وارد آنها شوند (حذف کامل) و از کانال های بین ذرات عبور کنند. آنها از ستون با همان حجم نگهداری برابر با حجم فاز متحرک V شسته می شوند متر. ضریب تقسیم برای این مولکول ها صفر است.

اصل جداسازی نمونه و تشخیص در کروماتوگرافی حذف اندازه
الف - ورودی نمونه؛ ب - تقسیم بر اساس اندازه؛ ج - بازده ماکرومولکول های بزرگ.
D بازده درشت مولکول های کوچک است.

رابطه بین حجم نگهداری و وزن مولکولی (یا اندازه مولکولی) نمونه با یک منحنی کالیبراسیون جزئی توصیف می‌شود. هر جاذب خاص با منحنی کالیبراسیون خود مشخص می شود که بر اساس آن مساحت وزن های مولکولی جدا شده روی آن تخمین زده می شود. نقطه A مربوط به حد حذف یا حجم مرده ستون V است متر. همه مولکول‌های با جرم بیشتر از نقطه A با یک پیک واحد با حجم احتباس V شسته می‌شوند. متر. نقطه B حد نفوذ را منعکس می‌کند و تمام مولکول‌هایی که جرم آنها کمتر از نقطه B است نیز به‌عنوان یک قله منفرد با حجم نگهداری V t از ستون خارج می‌شوند. بین نقاط A و B محدوده جداسازی انتخابی است. حجم مربوطه

V من= V t - V متر

معمولاً به عنوان حجم کار ستون نامیده می شود. Segment CD یک بخش خطی از یک منحنی کالیبراسیون جزئی است که در مختصات V R - ساخته شده است. ال جیم. این بخش با معادله توضیح داده شده است

V R \u003d C 1 - C 2 ال جیم

که در آن C 1 قطعه ای است که با ادامه قطعه CD بر روی محور y قطع شده است، C 2 مماس زاویه میل این قطعه بر محور y است. مقدار C 2 ظرفیت جداسازی ستون نامیده می شود، به عنوان تعداد میلی لیتر حلال در هر مرتبه تغییر وزن مولکولی بیان می شود. هرچه ظرفیت جداسازی بزرگتر باشد، جداسازی در یک محدوده جرمی معین انتخابی تر است. در مناطق غیر خطی منحنی کالیبراسیون (بخش های AC و BD)، به دلیل کاهش C 2، بازده شکنش به طور قابل توجهی کاهش می یابد. علاوه بر این، رابطه غیر خطی بین ال جی M و V R به طور قابل توجهی پردازش داده ها را پیچیده می کند و دقت نتایج را کاهش می دهد. بنابراین، فرد تمایل به انتخاب یک ستون (یا مجموعه ای از ستون ها) دارد تا جداسازی پلیمر تجزیه و تحلیل شده در بخش خطی منحنی کالیبراسیون انجام شود.

اگر هر ماده ای با حجم حفظ شده بیشتر از Vt شسته شود، این نشان دهنده تجلی مکانیسم های جداسازی دیگر (اغلب جذب) است. اثرات جذب معمولاً روی جاذب های سفت و سخت ظاهر می شود، اما گاهی اوقات روی ژل های نیمه سخت نیز مشاهده می شود، ظاهراً به دلیل افزایش میل ترکیبی برای ماتریس ژل. به عنوان مثال، جذب ترکیبات معطر روی ژل های استایرن دی وینیل بنزن است.

ظاهراً با تغییر پارامترهای اندرکنش در سیستم پلیمر-جاذب-حلال می توان از مکانیسم جذب به مکانیسم حذف و بالعکس سوئیچ کرد. به طور کلی، کروماتوگرافی حذف اندازه تمایل به سرکوب کامل جذب و سایر عوارض جانبی دارد، زیرا آنها، به ویژه هنگام مطالعه توزیع وزن مولکولی (MWD) پلیمرها، می توانند به طور قابل توجهی نتایج تجزیه و تحلیل را مخدوش کنند. یکی از عوامل مزاحم حالت هیدرودینامیکی کروماتوگرافی است که در آن نقش فاز ساکن توسط دیواره های ستون (کانال) ایفا می شود و جدا شدن مخلوطی از ماکرومولکول ها یا ذرات به دلیل اختلاف سرعت جریان رخ می دهد. فاز متحرک در امتداد محور کپال و نزدیک دیواره های آن و همچنین به دلیل توزیع ذرات جدا شده بر روی کانال های مقطع بر اساس اندازه آنها.

تفاوت های اساسی کروماتوگرافی حذف اندازه از گزینه های دیگر عبارتند از مدت زمان شناخته شده پیشینی آنالیز در یک سیستم خاص مورد استفاده، امکان پیش بینی ترتیب شستشوی اجزا بر اساس اندازه مولکول های آنها، تقریباً همان عرض پیک در کل. محدوده جداسازی انتخابی، و اطمینان در بازده تمام اجزای نمونه در یک دوره زمانی نسبتاً کوتاه مربوط به حجم V t. این روش عمدتاً برای مطالعه MWD پلیمرها و تجزیه و تحلیل ماکرومولکول های با منشاء بیولوژیکی (پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک و غیره) استفاده می شود، اما این ویژگی ها آن را برای تجزیه و تحلیل ناخالصی های با وزن مولکولی کم در پلیمرها و جداسازی اولیه بسیار امیدوارکننده می کند. نمونه هایی با ترکیب ناشناخته این اطلاعات انتخاب بهترین گزینه HPLC را برای آنالیز یک نمونه مشخص تا حد زیادی تسهیل می کند. علاوه بر این، جداسازی حذف اندازه ریز آماده سازی اغلب به عنوان اولین مرحله در جداسازی مخلوط های پیچیده با ترکیبی از انواع مختلف HPLC استفاده می شود.

در کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمر، سخت‌ترین الزامات بر روی پایداری جریان فاز متحرک اعمال می‌شود. دقت نتایج در کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمر به طور قابل توجهی به دما بستگی دارد. هنگامی که 10 درجه سانتیگراد تغییر می کند، خطا در تعیین میانگین وزن مولکولی بیش از 10% است. بنابراین، در این نوع HPLC، کنترل دمای سیستم جداسازی الزامی است. به عنوان یک قاعده، دقت حفظ دمای 1± درجه سانتیگراد در محدوده 80-100 درجه سانتیگراد کافی است. در برخی موارد، به عنوان مثال، در تجزیه و تحلیل پلی اتیلن و پلی پروپیلن، دمای عملیاتی 135-150 درجه سانتیگراد است. رایج ترین آشکارساز در کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمری، رفرکتومتر دیفرانسیل است.

انتخاب جاذب هایی که شرایط بهینه را برای حل یک مسئله تحلیلی خاص فراهم می کنند در چند مرحله انجام می شود. ماتریس ژل باید از نظر شیمیایی بی اثر باشد، یعنی. در دوره کروماتوگرافی حذف اندازه، اتصال شیمیایی ماکرومولکول های جدا شده نباید رخ دهد. هنگام جداسازی پروتئین ها، آنزیم ها، اسیدهای نوکلئیک در تماس با ماتریکس، دناتوره شدن آنها نباید رخ دهد. در ابتدا، بر اساس داده های مربوط به ترکیب شیمیایی یا حلالیت مواد تجزیه شده، مشخص می شود که کدام نسخه از فرآیند باید استفاده شود - کروماتوگرافی در سیستم های آبی یا در حلال های آلی، که تا حد زیادی نوع جاذب مورد نیاز را تعیین می کند. جداسازی مواد با قطبیت کم و متوسط ​​در حلال‌های آلی می‌تواند با موفقیت بر روی ژل‌های نیمه سخت و سفت انجام شود. مطالعه MWD پلیمرهای آبگریز حاوی گروه های قطبی بیشتر بر روی ستون هایی با ژل های استایرن-دیوینیل بنزن انجام می شود، زیرا در این مورد اثرات جذب عملا ظاهر نمی شود و نیازی به افزودن اصلاح کننده ها به فاز متحرک نیست، که بسیار ساده می کند. تهیه و بازسازی حلال

برای کار در سیستم های آبی، عمدتا از جاذب های سفت و سخت استفاده می شود. گاهی اوقات می توان نتایج بسیار خوبی را با انواع خاصی از ژل های نیمه سفت به دست آورد. سپس با توجه به منحنی های کالیبراسیون یا داده های مربوط به محدوده شکنش، با در نظر گرفتن اطلاعات موجود در مورد وزن مولکولی نمونه، جاذبی با تخلخل مورد نظر انتخاب می شود. اگر مخلوط تجزیه و تحلیل شده حاوی موادی باشد که از نظر وزن مولکولی بیش از 2-2.5 مرتبه بزرگی متفاوت نیستند، معمولاً می توان آنها را روی ستون هایی با اندازه منافذ یکسان جدا کرد. برای گستره وسیع تری از توده ها، باید از مجموعه هایی از چندین ستون با جاذب هایی با تخلخل های مختلف استفاده شود. یک وابستگی تقریبی کالیبراسیون در این مورد با اضافه کردن منحنی‌ها برای جاذب‌ها به دست می‌آید.

حلال های مورد استفاده در کروماتوگرافی حذف اندازه باید الزامات اساسی زیر را برآورده کنند:

1) نمونه را به طور کامل در دمای جداسازی حل کنید.

2) سطح جاذب را خیس کنید و کارایی ستون را مختل نکنید.

3) جلوگیری از جذب (و سایر فعل و انفعالات) موادی که باید با سطح جاذب جدا شوند.

4) بالاترین حساسیت تشخیص ممکن را ارائه می دهد.

5) ویسکوزیته و سمیت پایینی دارند.

علاوه بر این، در تجزیه و تحلیل پلیمرها، کیفیت ترمودینامیکی حلال ضروری است: بسیار مطلوب است که با توجه به پلیمری که قرار است جدا شود و ماتریس ژل، "خوب" باشد. اثرات غلظت برجسته ترین بود.

کروماتوگرام الیگومرهای پلی اتیلن گلیکول بر روی یک ستون مرکب 2 (600x7.5) میلی متر با ژل TSK G2000PW، محلول NaCl 0.05 مولار PF، سرعت جریان 1 میلی لیتر در دقیقه، فشار 2 مگاپاسکال، دما 40 درجه سانتی گراد، آشکارساز شکست سنجی به دست آمد.

حلالیت نمونه معمولاً عامل محدود کننده اصلی است که محدوده فازهای متحرک مناسب را محدود می کند. بهترین حلال آلی برای کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمرهای مصنوعی از نظر مجموعه ای از خواص، THF است. این دارای قدرت انحلال منحصر به فرد، ویسکوزیته و سمیت کم است، با ژل های استایرن دی وینیل بنزن سازگارتر از بسیاری از حلال های دیگر است و، به عنوان یک قاعده، هنگام استفاده از رفرکتومتر یا آشکارساز UV در منطقه تا 220 نانومتر، حساسیت تشخیص بالایی را ارائه می دهد. برای تجزیه و تحلیل پلیمرهای بسیار قطبی و نامحلول در تتراهیدروفوران (پلی آمیدها، پلی آکریلونیتریل، پلی اتیلن ترفتالات، پلی یورتان ها و غیره)، معمولاً از دی متیل فرمامید یا μ-کرزول و جداسازی پلیمرهای با قطبیت پایین، به عنوان مثال، لاستیک های مختلف، و پلی سیلوکسان استفاده می شود. اغلب در تولوئن یا کلروفرم انجام می شود. حلال دوم نیز یکی از بهترین حلال ها برای کار با آشکارساز IR است. در باره-دی کلروبنزن و 1،2،4-تری کلروبنزن برای کروماتوگرافی با دمای بالا پلی الفین ها (معمولاً در دمای 135 درجه سانتیگراد) که در غیر این صورت نامحلول هستند استفاده می شود. این حلال ها ضریب شکست بسیار بالایی دارند و گاهی به جای تتراهیدروفوران برای تجزیه و تحلیل پلیمرهای با شکست کم مفید هستند که می تواند حساسیت تشخیص انکسارسنج را بهبود بخشد.

برای جلوگیری از اکسیداسیون حلال ها و ژل های نیمه سفت تحت کروماتوگرافی حذف اندازه دمای بالا، در باره-دی کلروبنزن و 1،2،4-تری کلروبنزن آنتی اکسیدان ها (یونول، سانتونوکس R و غیره) را اضافه می کنند.

جاذب های سفت و سخت با هر فاز متحرک با pH سازگار هستند<8-8.5. При более высоких значениях рН силикагель начинает растворяться и колонка необратимо теряет эффективность. Стиролдивинилбензольные гели совместимы в основном с элюентами умеренной полярности. Для работы на колонках с μ-стирогелем (от 1000Å и выше) пригодны тетрагидрофуран, ароматические и хлорированные углеводороды, гексан, циклогексан, диоксан, трифторэтанол, гексафторпропанол и диметилформамид.

میزان تورم ذرات ژل در حلال‌های مختلف یکسان نیست، بنابراین جایگزینی ماده شوینده در ستون‌ها با این جاذب‌ها می‌تواند منجر به کاهش راندمان به دلیل تغییر حجم ژل و ایجاد حفره‌ها شود. هنگام استفاده از حلال های نامناسب (استون، الکل ها)، ژل به شدت منقبض می شود که ستون به طور ناامیدکننده ای آسیب می بیند. برای جاذب‌هایی با اندازه منافذ کوچک (مانند μ-styrogel 100E و 500E)، چنین انقباضی هم در حلال‌های قطبی و هم در حلال‌های غیرقطبی مشاهده می‌شود؛ بنابراین، آنها را نمی‌توان در هیدروکربن‌های اشباع، الکل‌های فلوئوردار و دی‌متیل فرمامید نیز استفاده کرد. یک راه راحت، هرچند بسیار گران، استفاده از مجموعه ستون های جداگانه برای هر حلال مورد استفاده است. برای این منظور، برخی از شرکت ها ستون هایی با اندازه منافذ یکسان پر شده با حلال های مختلف - تتراهیدروفوران، تولوئن، کلروفرم و DMF تولید می کنند.

در طول جداسازی ماکرومولکول ها، سهم اصلی در لکه گیری باند با مانع انتقال جرم تعیین می شود. متأسفانه بسیاری از شوینده های مورد استفاده دارای ویسکوزیته بالایی هستند. برای کاهش ویسکوزیته (و همچنین برای بهبود حلالیت)، کروماتوگرافی حذف اندازه اغلب در دماهای بالا انجام می شود که کارایی سیستم کروماتوگرافی را تا حد زیادی بهبود می بخشد.

تجزیه و تحلیل بیشتر پلیمرها روی ژل های سفت و سخت اغلب به دلیل جذب آنها پیچیده است. برای سرکوب جذب، معمولاً از حلال هایی استفاده می شود که در بسته بندی ستون قوی تر از آنالیت ها جذب می شوند. اگر به دلایلی این امکان پذیر نباشد، فاز متحرک با افزودن 0.1-2٪ از یک اصلاح کننده قطبی، مانند تتراهیدروفوران، اصلاح می شود. اصلاح‌کننده‌های قوی‌تر اتیلن گلیکول و پلی‌گلیکول‌ها با وزن‌های مولکولی متفاوت (PEG-200، PEG-400، carbovax 20 M) هستند. گاهی اوقات، برای مثال، در تجزیه و تحلیل پلی اسیدها در دی متیل فرمامید، افزودن اسیدهای به اندازه کافی قوی مورد نیاز است. لازم به ذکر است که همیشه نمی توان با افزودن اصلاح کننده ها، جذب را به طور کامل حذف کرد. در چنین مواردی باید از ژل های نیمه سفت استفاده کرد. برخی از پلیمرها فقط در حلال های بسیار قطبی (استون، دی متیل سولفوکسید و غیره) که با ژل های استایرن-دیوینیل بنزن ناسازگار هستند به خوبی حل می شوند. هنگام جداسازی آنها روی جاذب های سفت و سخت، انتخاب حلال مطابق با اصول کلی ذکر شده در بالا انجام می شود.

کروماتوگرافی حذف اندازه در محیط های آبی ویژگی های مشخصه خود را دارد. با توجه به ویژگی های بسیاری از سیستم های قابل جداسازی (پروتئین ها، آنزیم ها، پلی ساکاریدها، پلی الکترولیت ها و غیره) و انواع جاذب های مورد استفاده، تغییرات زیادی در ترکیب PF برای سرکوب اثرات نامطلوب مختلف وجود دارد. به عنوان جاذب، ژل دکستران (سفادکس)، پلی آکریل آمید، ژل هیدروکسی اکریل متاکریلات، ژل آگارز و غیره استفاده می شود.قدرت یونی محلول. هرچه مقدار pH و قدرت یونی محلول کمتر باشد، ترکیبات بازشده ماکرومولکول ها مطلوب تر می شوند (به اصطلاح تورم پلی الکترولیت). در این حالت، اندازه های متوسط ​​افزایش می یابد که منجر به کاهش حجم های نگهداری در حالت کروماتوگرافی حذف اندازه می شود. روش های کلی اصلاح عبارتند از افزودن نمک های مختلف و استفاده از محلول های بافر با مقدار pH معین. به ویژه، حفظ pH<4 дает возможность подавить слабую ионообменную активность силикагелей, обусловленную присутствием на их поверхности кислых силанольных групп. Требуемая ионная сила подвижной фазы достигается при концентрации буферного раствора 0,05-0,6М; оптимальную концентрацию подбирают экспериментально. Для предотвращения ионообменной сорбции катионных соединений наиболее часто используют такой активный модификатор, как тетраметиламмонийфосфат при рН=3. Однако при разделении некоторых белков могут проявляться гидрофобные взаимодействия, в свою очередь осложняющие эксклюзионный механизм разделения. Те же эффекты иногда проявляются и при работе с дезактивированными гидрофильными сорбентами. Для их устранения к растворителю добавляют метанол. Иногда в водную подвижную фазу вводят полярные органические растворители, полигликоли, кислоты, основания и поверхностно-активные вещества.

مهمترین زمینه کاربرد کروماتوگرافی حذف اندازه، مطالعه ترکیبات ماکرومولکولی است. همانطور که در مورد پلیمرهای مصنوعی اعمال می شود، این روش در مدت کوتاهی جایگاه پیشرو را برای تعیین ویژگی های وزن مولکولی آنها به خود اختصاص داده است و به شدت برای مطالعه سایر انواع ناهمگنی مورد استفاده قرار می گیرد. در شیمی پلیمرهای زیستی، کروماتوگرافی حذف اندازه به طور گسترده ای برای تکه تکه کردن ماکرومولکول ها و تعیین وزن مولکولی آنها استفاده می شود.

یکی از ویژگی های اساسی کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمرهای مصنوعی با وزن مولکولی بالا، عدم امکان جداسازی مخلوط به ترکیبات جداگانه است. این مواد مخلوطی از همولوگ های پلیمری با درجات پلیمریزاسیون مختلف و بر این اساس با وزن های مولکولی متفاوت M هستند. من. وزن مولکولی چنین مخلوط هایی را می توان با مقداری متوسط ​​تخمین زد که به روش میانگین گیری بستگی دارد. محتوای مولکول های هر وزن مولکولی M منیا با کسر عددی آنها در تعداد کل مولکول های پلیمر، یا با کسر جرمی در جرم کل آنها تعیین می شود. به طور معمول، پلیمر با مقادیر میانگین یافت شده توسط این روش ها مشخص می شود که به ترتیب، عدد میانگین M نامیده می شود. nو میانگین جرمی M wوزن مولکولی. مقادیر M nبه عنوان مثال، کرایوسکوپی، اسمومتری، بولیوسکوپی و مقادیر M را ارائه دهید. w- پراکندگی نور و اولتراسانتریفیوژ.

اگر تعداد مولکول هایی با جرم مولکولی M را نشان دهیم مناز طریق N من، سپس جرم کل پلیمر را می توان بر حسب بیان کرد Σ م منن من ، کسر عددی مولکول های با جرم M مناز طریق N من / Σ ن من و کسر جرمی مولکولهای با جرم M من- در عرض fمن= م منن من / Σ م منن من . برای تعیین بخشی از جرم کل پلیمر مربوط به این کسرها، آنها را در M ضرب می کنند من .

با جمع کردن مقادیر به دست آمده برای همه کمیت ها، میانگین وزن های مولکولی به دست می آید:

م n = Σ 1 /( فی/ م من ) = (Σ م منن من )/(Σ ن من )

م w = Σ م من فی = (Σ م من 2 ن من )/(Σ م منن من )

نسبت M w>/M nپراکندگی پلیمر را مشخص می کند.

در عمل، وزن مولکولی پلیمرها اغلب با ویسکومتری تعیین می شود. وزن مولکولی ویسکوزیته متوسط ​​طبق معادله مارک-کوهن-هووینک به دست می آید:

[η ] = K η / M η a

جایی که [η] - ویسکوزیته ذاتی. K η و برای یک سیستم پلیمری-حلال معین در دمای معین ثابت هستند.

مقدار M η با معادله توصیف می شود

M η = ( Σ م منآ فی ) 1/a

به عنوان یک قاعده، وزن مولکولی متوسط ​​نابرابری را برآورده می کند

م w> M η > M n

به طور معمول، یک نمونه پلیمری با مجموعه ای از مقادیر M مشخص می شود w, M η , M nو م w/M η، اما این ممکن است کافی نباشد. منحنی های MWD کامل ترین اطلاعات را در مورد ناهمگنی جرم مولکولی یک نمونه ارائه می کنند. یک کروماتوگرام معمولی که در طول جداسازی طرد به دست می‌آید، یک منحنی نسبتاً صاف با یک یا چند ماکزیمم است. از این منحنی، با استفاده از وابستگی کالیبراسیون و محاسبات مربوطه، مقادیر میانگین خصوصیات مولکولی و MWD پلیمر به صورت دیفرانسیل یا انتگرال تعیین می شود.