Adsorpsiyon ve jel geçirgenlik kromatografisi arasındaki fark. Jel kromatografisi. GPC için Temel HPLC Sistemi

Moleküler ağırlığı belirleme yöntemi olarak jel kromatografisi

Jel geçirgenlik kromatografisi ayırmanın moleküler elek ilkesine göre gerçekleştirildiği bir tür kolon fraksiyonlama yöntemidir. Bu ilke 1950'lerin başlarında zaten biliniyordu, ancak Porat ve Flodin bu yöntemi yeniden keşfettikten ve yaygın olarak kullandıktan sonra tanındı ve bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanıldı. O andan 1964'e kadar, bu yeni fraksiyonlama yöntemi hakkında 300'den fazla makale yayınlandı.

jel filtrasyonu veya boyut dışlama kromatografisi(elek, jel geçirgenliği, jel filtrasyon kromatografisi) - sabit fazın gözeneklerine farklı nüfuz etme yetenekleri nedeniyle madde moleküllerinin boyut olarak ayrıldığı bir tür kromatografi. Bu durumda, durağan fazın minimum sayıdaki gözeneklerine nüfuz edebilen en büyük moleküller (daha büyük moleküler kütleye sahip) kolondan ilk ayrılanlardır. Gözeneklere serbestçe nüfuz eden küçük moleküler boyutlu maddeler en son çıkar. Adsorpsiyon kromatografisinin aksine jel filtrasyonunda sabit faz kimyasal olarak inert kalır ve ayrılacak maddelerle etkileşime girmez. Sabit faz, sıvı ile doldurulmuş sorbentin gözenekleridir. Bu fazın kolon ekseni boyunca ortalama hareket hızı sıfıra eşittir. Analit kolon ekseni boyunca hareket eder, hareketli faz ile birlikte hareket eder ve durağan faza girdiğinde ara sıra durur. Moleküller, büyüklük sırasına göre makromoleküllerin büyüklüğüne karşılık gelen yarık benzeri gözeneklerde durur.

Boyut dışlama kromatografisinde, çözeltide büyük olan moleküller ya hiç nüfuz etmez ya da sorbentin (jel) gözeneklerinin sadece bir kısmına nüfuz eder ve küçük moleküllerden daha önce kolondan yıkanır. Sorbentin etkin makromolekül boyutlarının ve gözeneklerin oranı, bileşen VR'nin kolondaki tutma hacmini belirleyen dağılım katsayısı Kd'yi belirler:

Boyut dışlama kromatografisinde bir makromolekülün etkili boyutu, polimer moleküler ağırlığı M ile birlikte polimerin içsel viskozitesini belirleyen hidrodinamik yarıçapı R'dir. VR'nin ürün / denklem (2) üzerindeki evrensel kalibrasyon bağımlılığı ilk önce G. Benois tarafından deneysel olarak elde edildi, şu şekildedir (Şekil 1):

burada A ve B sabitlerdir. Denklem (2), lineer ve dallanmış polimerler, blok ve aşı kopolimerleri ve oligomerler için eşit derecede geçerlidir.

Pirinç. 1.

moleküler boyut dışlama kromatografisi

V 0 ila V T arasındaki bölgede (çözücü ve belirli bir boyutun altındaki moleküller için mevcut sütun hacmi, M min'e karşılık gelir), çalışma bağımlılığı doğada doğrusaldır (yarı-doğrusal). Karşılık gelen hacimler V 0 ve V T mol. kütleler dışlama limitlerini temsil eder - M max (büyük moleküller, sorbentin gözeneklerine nüfuz etmez) ve M min, (moleküller küçüktür, sorbentin gözeneklerine tamamen nüfuz eder). Aynı boyutta gözeneklere sahip sorbentler, teorik olarak ticari sorbentlerin karakterize ettiği sınırlar dahilinde makromolekülleri ayırabilir. Geniş bir M aralığında makromolekülleri ayırmak için, doğrusal bir mol sağlayan iki modlu ve üç modlu gözenek boyutu dağılımına sahip sorbentlere ihtiyaç vardır. М = 10 2.5 - 10 6.5 aralığında kütle kalibrasyon bağımlılığı. Maksimum seçicilik, iki modlu ve üç modlu emiciler için emici maddenin gözenek boşluğunun hacmini artırarak ve ayrıca optimal gözenek boyutu dağılımıyla elde edilir. Bir makromolekül karışımını ayırırken, bunların en büyük ve en küçük M'sinin belirli bir sorbentin M MIN - M MAX karakteristiği sınırları içinde olması önemlidir.

Boyut dışlama kromatografisinin mekanizması. Boyut Dışlama Kromatografisi (SEC) veya Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC), makromoleküllerin gözeneklerdeki davranışı serbest enerjinin entropi bileşeni tarafından belirlendiğinde ve enerji bileşeni buna kıyasla küçük olduğunda uygulanır. Bu durumda, dağılım katsayısı üstel olarak makromolekül boyutu ve gözenek boyutu oranına bağlı olacaktır. p-re'deki makromoleküller istatistikseldir. topluluk (istatistiksel karışıklık). Gözenekli sorbent ve çözelti arasındaki dağılımları, makromolekülün çözeltiden gözeneklere geçişi sırasında Gibbs enerjisindeki değişiklik tarafından kontrol edilir: etkileşim nedeniyle makromolekülün entalpisindeki değişiklik nerede. sorbent yüzeyi ile segmentleri (jel matrisi); - makromolekülün çözeltiden gözeneklere geçişi sırasında entropide azalma; T - abs. t-ra. Makromoleküllerin ve gözeneklerin boyutlarının oranına bağlı olan bir Kd, 1'den küçük olduğunda, dışlama modunda makromoleküllerin ayrılması meydana gelir. dışlama kromatografisi, sorbentlerin yüzeyi değiştirilir (pH > 4'te nötr bir yük vermek için), çözücünün iyonik gücünü arttırır, Coulomb etkileşimlerini zayıflatır, organik çözücüler ekler, böylece polielektrolit veya izoelektrik pK'yı değiştirir poliamfolitler noktası. Öte yandan, aynı boyuttaki nötr makromolekülleri, polianyonları ve polikatyonları ayırmak için iyon değiştirme sorpsiyonu ve iyon dışlama kullanılabilir. Polielektrolitlerin ayrışması, çözeltilerinin seyreltilmesiyle arttığından, boyut dışlama kromatografisi sırasında, konsantrasyonlarının düşük olduğu kromatografik kolonun kenarlarındaki makromoleküller, boyut dışlama kromatografisi yasalarına göre değil, kolon boyunca hareket eder ve hareket eder. sorbent yüzeyinin ve makromoleküllerin yüküne bağlı olarak iyon değişimi sorpsiyon ve iyon dışlama yasalarına, bu da V ve M'nin bağımlılık eğrisinin şeklinin bozulmasına yol açar (Şekil 2) ve ayrıca onu yapar bir veya başka bir sürecin varlığını teşhis etmek mümkündür.

Pirinç. 2. Nötr makromoleküllerin (a) ve polielektrolitlerin boyut dışlama kromatografisi: iyon dışlama (b), iyon değişim sorpsiyon (c)

İyon değişimi sorpsiyonuna benzer, ancak sadece daha az ölçüde etkiler, makromoleküler segmentlerin hidrofobik radikaller tarafından modifiye edilmiş bir emici yüzey ile hidrofobik etkileşimleri sırasında veya yüzey silanol hidroksi gruplarının fonksiyonel polar makromolekül grupları ile elektrostatik etkileşimi sırasında gözlemlenebilir. Tüm bu etkiler, boyut dışlama kromatografisi ile bastırılmalıdır.

Herhangi bir polimeri moleküler ağırlığa göre analiz etmek için, uygun gözenek boyutuna sahip bir kolon veya farklı gözeneklere sahip bir dizi kolon seçmek veya farklı gözeneklere sahip bir sorbent karışımına sahip bir kolon kullanmak gerekir (verilen örnekte Lineer kolon) . Tabii ki, MWD analizi için GPC yöntemini kullanmak için, hem orta hem de terminal bağlantılarının etkileşiminin etkileriyle karmaşık olmayan ayırma hariç tutma mekanizmasının uygulanması için koşulların sağlanması gerekir. zincir. Sulu bir ortamda hidrofilik polimerlerin kromatografisi sırasında polar olmayan bir çözücüden adsorpsiyon etkileşiminden veya polar olmayan zincir fragmanlarının ters faz etkileşiminden bahsediyoruz. Ek olarak, iyonize gruplar içeren suda çözünür polimerler, güçlü elektrostatik etkileşimler yapabilir ve özellikle dikkatli kromatografi koşullarının seçilmesini gerektirir. Koşulların seçimi, kimyasal yapı açısından belirli bir analiz için uygun bir sorbent ve solvent (eluent) seçimini içerir.

Boyut dışlama kromatografisi tekniği. Boyut dışlama kromatografisinde makromolekülleri ayırmak için iki tip kolon kullanılır: dar = 10 2) ve geniş (= 10 4 - 10 5) aralıklarda çalışanlar. Geniş bir M aralığına sahip sütunlar, geniş bir emici gözenek boyutu dağılımına sahiptir (iki modlu, üç modlu). Bu dağılım, kalibrasyon mol.-kütle bağımlılığının ve kütle aralığının belirli bir doğrusallık derecesi için en büyük seçicilik derecesi sağlanacak şekilde seçilir. Boyut dışlama kromatografisi bir kromatograf kullanılarak gerçekleştirilir, dedektör bir spektrofotometre veya 5 x 10 -8 birim hassasiyet sınırına sahip bir akış refraktometresidir. %5-10-%5'lik bir polimer konsantrasyonuna karşılık gelen kırılma. Normalde, cihaz oda sıcaklığında çalışır, ancak poliolefin boyut dışlama kromatografisi, mobil fazın viskozitesindeki bir azalma nedeniyle ayırma seçiciliğini, kolon verimliliğini ve analiz hızını artıran yüksek sıcaklıklar gerektirir. Modern kromatograflar, hazırlama (polimer çözünmesi, çözelti filtrasyonu) ve numune enjeksiyonu için otomatik bir cihaz, MMP analizinin sonuçlarını yorumlamak için bir bilgisayar ile donatılmıştır. Bir kırılma indeksi dedektörü ve bir fotometre kombinasyonunun kullanılması, kromatografı polimer standartlarına göre kalibre etmeden MWD ve dallanma indekslerini belirlemeyi mümkün kılar. Proteinlerin jel filtrasyonu sırasında sorbent üzerinde adsorpsiyonunu ve denatürasyonunu önlemek için önlemler almak gerekir. Esas olarak analitik amaçlar için kullanılan sentetik polimerlerin ve oligomerlerin boyut dışlama kromatografisinden farklı olarak, protein jel filtrasyonu, bunların izolasyonu ve saflaştırılması için en önemli yöntemlerden biridir.

Boyut dışlama kromatografisi, makro gözenekli inorganik veya polimerik sorbentler kullanır. Polar polimerlerin boyut dışlama kromatografisi için, inorganik sorbentler (silis jeller ve makro gözenekli camlar) organosilikon radikalleri ile ve hidrofilik polimerlerin boyut dışlama kromatografisi için hidrofilik gruplarla değiştirilir. Polimerik sorbentler arasında stiren-divinil-benzen sorbentleri en yaygın olanlarıdır (yüksek polimerlerin ve oligomerlerin boyut dışlama kromatografisi için). Biyopolimerlerin jel filtrasyonu için, öncelikle proteinler, hidrofilik polimer sorbentler (sefadeksler - çapraz bağlantılı dekstranlar ve ayrıca poliakrilamid jeller) veya polisakaritler ile modifiye edilmiş makro gözenekli silika jeller kullanılır.

Boyut dışlama kromatografisi, yeni polimerlerin geliştirilmesinde, bunların üretimi için teknolojik işlemlerde, üretim kontrolünde ve polimerlerin standardizasyonunda etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Boyut dışlama kromatografisi, polimerlerin MWD'sini analiz etmek, biyopolimerler dahil polimerlerin araştırılması, izolasyonu ve saflaştırılması için kullanılır.

Tanım

Jel geçirgenlik kromatografisi (GPC, GPC) veya başka bir deyişle boyut dışlama kromatografisi (SEC) için önde gelen malzeme ve ekipman üreticilerinden biri olan Alman Polimer Standartları Hizmeti (PSS) şirketi ile birlikte, belirleme için eksiksiz çözümler sunuyoruz. polimerlerin ortalama moleküler ağırlıkları (doğal, sentetik, biyopolimerler), çözeltideki polimerik makromoleküllerin moleküler ağırlık dağılımı ve özellikleri. Bu yöntemde, analitin ayrılması, durağan faz ile adsorpsiyon etkileşimleri nedeniyle değil, sadece makromoleküllerin hidrodinamik yarıçapının değeri ile gerçekleşir.

Moleküler ağırlıkla ayrılmış bileşenlerin tespiti için en az bir konsantrasyon dedektör (geleneksel HPLC kırılma ve spektrofotometrik, buharlaşmalı ışık saçılım dedektörü) ve ayrıca polimer analizi için özel dedektörler: viskozimetrik, dedektör tarafından lazer ışığı saçılması. Bir konsantrasyon dedektörü ile kombinasyon halinde, bu dedektörler mutlak moleküler ağırlığı, çözeltideki makromoleküllerin konformasyonunu, dönme yarıçapını, hidrodinamik yarıçapı, dallanma derecesini, Mark-Kuhn-Houwink denkleminin sabitlerini belirlemeyi mümkün kılar. , ve virial katsayılar. Kalibrasyon bağımlılıklarının varlığında, bu sistem makromoleküler nesneler ve çözeltilerdeki davranışları hakkında yalnızca bir analizde (~15 dakika) kapsamlı bilgi elde etmeyi mümkün kılarken, bu özelliklerin geleneksel yöntemlerle değerlendirilmesi birkaç gün sürer.

Ölçüm sonuçlarını işlemek için özel bir yazılım kullanmak gerekir. Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC) için Prominence modülleri (pompalar, kolon termostatı, otomatik numune alıcılar, kırılma indisi dedektörü) ve polimer HPLC analizi konusunda bir otorite olan Polimer Standartları Servisi'nden (PSS) özel modüller dahil olmak üzere esnek, modüler HPLC sistemleri sunuyoruz. Analiz sonuçlarını hesaplamak için hem standart LabSolution LC programına entegre Shimadzu GPC Option yazılımının kullanılması hem de özel dedektörleri destekleyen PSS - WinGPC SW yazılım ürünlerinin kullanılması mümkündür.

Geleneksel olarak kullanılan kapilerlere ve bağlantılara (heksafloroisopropanol, tetrahidrofuran) göre agresif olan mobil fazlar ile çalışmak için HPLC sistemleri, bileşenleri bu solventlere dirençli olan özel bir gaz giderici, pompalar ve otomatik numune alıcı ile donatılabilir.

GPC için temel sistemler

GPC için temel HPLC sistemi

GPC için temel bir HPLC sistemi, konsantrasyon dedektörlerinden birine sahip LC-20 Prominence birimleriyle yapılandırılabilir (UV emici polimerler için spektrofotometrik/diyot dizisi SPD-20A/SPD-M20A, evrensel kırılma indeksi RID-20A ve buharlaşmalı ışık saçılım dedektörü) ELSD-LTII). Bu sistem, uygun standartların ve kalibrasyon bağımlılıklarının varlığında, polimerlerin bağıl moleküler ağırlığını belirlemenin yanı sıra çözeltideki makromoleküllerin hidrodinamik boyutlarını tahmin etmeyi mümkün kılar.

Işık saçılım dedektörü

Çok açılı ışık saçılım dedektörü SLD7100 MALLS (PSS)

SLD7100 MALLS (PSS) çok açılı ışık saçılım dedektörü, statik ışık saçılımını aynı anda yedi açıya kadar (35, 50, 75, 90, 105, 130, 145°) ölçmenize ve moleküler ışık dağılımının mutlak değerlerini belirlemenize olanak tanır. ağırlıklar, moleküler ağırlık dağılımının gerçek parametreleri, çözeltideki makromoleküllerin boyutunu ve yapısını tahmin eder. Bu dedektör, herhangi bir standarda olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve ayrıca herhangi bir ek modifikasyon olmaksızın (HPLC sistemi olmadan) bir kapasitans enstrümanı olarak da hizmet edebilir.

Viskometrik dedektör (PSS, Almanya)

Viskometrik dedektör DVD1260 (PSS)

DVD1260 viskozimetrik dedektör (PSS), LC-20 Prominence HPLC sisteminin bir parçası olarak kullanıldığında, ortalama moleküler ağırlıklar ve moleküler ağırlık dağılım parametreleri karmaşık ve küresel mimariye sahip makromoleküllerin yanı sıra içsel viskozite, Mark-Kuhn-Houwink denkleminin sabitleri, dallanma derecesi, virial katsayılar ve çözeltideki makromoleküllerin konformasyonu için vazgeçilmez olan evrensel kalibrasyon yöntemini kullanarak, yazılıma zaten gömülü olan belirli modellere dayalıdır. Dedektörün benzersiz ölçüm hücresi, piyasadaki tüm analogların aksine gecikme hücreleri (bekleme sütunları) içermeyen dört kollu asimetrik bir kılcal köprüdür - karşılaştırma devresine özel bir seyreltme tankı yerleştirilmiştir, bu da analiz süresini en az yarı yarıya azaltmak ve negatif sistemik tepe noktalarının ortaya çıkmasını önlemek mümkündür. Hücredeki sıcaklığı koruma hatası 0,01 °C'den az, viskometrik analizde ilk kritik faktördür.

Aksesuarlar

GPC modunda çalışmak ve kalibrasyon bağımlılıklarının oluşturulması için geniş bir yelpazede sunuyoruz. hoparlörler hem yüksek moleküler ağırlıklı polimerlerin hem de oligomerlerin analizine yönelik jeller (sabit faz) ve çok çeşitli kimyasal yapıya sahip (polar ve polar olmayan) eluentler ile doldurulmuş GPC için standart polimer nesneler.

Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC, SEC) sütunları:

• herhangi bir organik eluent için: PSS SDV, GRAM, PFG, POLEFIN (200 °C'ye kadar);
• sulu eluentler için: PSS SUPREMA, NOVEMA, MCX PROTEEMA;
• kesinlikle lineer kalibrasyonlar için monodispers gözenek boyutu dağılımı veya karışık tip kolonlar;
• MM'nin düşük ve yüksek değerlerini belirlemek için;
• belirlenen moleküler ağırlık aralığını genişletmek için hazır sütun setleri;
• sentetik ve biyopolimerler için;
• mikro GPC'den hazırlayıcı sistemlere çözümler;
• hızlı ayrımlar için sütunlar.

Sütunlar, seçtiğiniz herhangi bir eluentte sağlanabilir.

Jel geçirgenlik kromatografisi (GPC, SEC) için standartlar:

• bireysel standart numuneler ve hazır standartlar;
• organik çözücülerde çözünür:
  • polistiren
  • poli(a-metilstiren)
  • polimetil metakrilat
  • poli(n-bütil metakrilat)
  • poli(tert-bütil metakrilat)
  • polibütadien-1,4
  • poliizopren-1,4
  • polietilen
  • poli(2-vinilpiridin)
  • polidimetilsiloksan
  • polietilen tereftalat
  • poliizobütilen
  • polilaktit
• sulu sistemlerde çözünür:
  • dekstran
  • pullulan
  • hidroksietil nişasta
  • polietilen glikoller ve polietilen oksitler
  • Polimetakrilik asidin na tuzu
  • poliakrilik asidin na tuzu
  • Poli(p-stirensülfonik asit) Na-tuzu
  • polivinil alkol
  • proteinler
• MALDI standartları, ışık saçılım dedektörleri (LSD) ve viskozimetri için doğrulama kitleri;
• döteryumlu polimerler;
• polimerler ve ısmarlama standartlar.

Jel Geçirgenlik Kromatografisi, çok çeşitli moleküler ağırlıklara sahip polisakkaritleri ayırmak için en basit yöntem olduğu için muhtemelen en yaygın kullanılan yöntemdir. Aynı zamanda polisakkaritlerin moleküler ağırlıklarının belirlenmesini mümkün kılar. Hafif algılama koşulları uygulanabilir olduğunda, bu yöntem özellikle kararsız biyolojik malzemeler için kullanışlıdır.
Kromatografik cihaz. Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC), polimer moleküllerinin ayrılmasının, farklı büyüklükteki çözünen moleküller için mevcut olan gözenekli jel partikülleri içindeki farklı hacimlere dayandığı bir tekniktir.
Jel geçirgenlik kromatografisi, moleküllerin belirli bir boyuttaki adsorbanın gözeneklerine nüfuz etme kabiliyetine dayalı olarak, moleküler elek yöntemiyle fraksiyonlamanın gerçekleştirildiği bir tür kolon fraksiyonlama yöntemidir. Bu yöntemde adsorbanlar olarak, yükleri ve iyonojenik grupları olmayan, kesin olarak belirlenmiş bir gözenek boyutuna sahip olan malzemeler kullanılır (bkz. Bölüm. Bu gereksinimler, şiştiğinde jel oluşturan özel olarak hazırlanmış stiren ve divinilbenzen kopolimerleri tarafından en iyi şekilde karşılanır.
Geri dönüşüm modunda çalışma şeması. Jel geçirgenlik kromatografisi, esas olarak polimerik maddelerin moleküler ağırlık dağılımını belirlemek için bir yöntem olarak kullanılırken, jel filtrasyon kromatografisi esas olarak hazırlayıcı bir ayırma yöntemidir, ancak her iki yöntem de her iki durumda da uygundur. Moleküler ağırlık dağılımı belirlenirken, kromatogram ile moleküler boyut veya daha doğrusu moleküler ağırlık arasında bir ilişki kurmak gerekir.
Boyut dışlama kromatografı ile jel geçirgenlik kromatografisi.
Jel Geçirgenlik Kromatografisi, durağan fazın bir jel olduğu bir boyut dışlamalı rafya kromatografisidir.
Jel geçirgenlik kromatografisi, ayırmanın moleküler elek ilkesine göre gerçekleştirildiği bir tür kolon fraksiyonlama yöntemidir. Bu ilke 50'li yılların başında zaten biliniyordu, ancak ancak Porat ve Flodin bu yöntemi yeniden keşfettikten ve yaygın olarak kullandıktan sonra, tanındı ve bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanıldı. O andan 1964'e kadar, bu yeni fraksiyonlama yöntemi hakkında 300'den fazla makale yayınlandı.
İyon değişim kromatografisi ile amino asitlerin ayrılması. Jel geçirgenlik kromatografisi ayrıca fenol-formaldehit reçinelerinin karakterizasyonuna da izin verir.
Geri dönüşüm modunda çalışma şeması (10] Jel geçirgenlik kromatografisi esas olarak polimerik maddelerin moleküler ağırlık dağılımını belirlemek için bir yöntem olarak kullanılırken, jel filtrasyon kromatografisi esas olarak hazırlayıcı bir ayırma yöntemidir, ancak her iki yöntem de her iki durumda da uygundur. moleküler ağırlık dağılımını belirlemek için, kromatogram ile moleküler boyut veya daha doğrusu moleküler ağırlık arasında bir ilişki kurmak gerekir.
Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC), molekülleri boyut farklılıklarına göre ayırmak için bir yöntemdir. Bu yöntem jel kromatografisi, boyut dışlama ve moleküler elek kromatografisi olarak bilinir. İkinci ad, yöntemin özünü en iyi şekilde yansıtır, ancak jel geçirgenlik kromatografisi terimi literatürde daha yaygın olarak kullanılmaktadır.

Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC), polimer moleküllerinin ayrılmasının, değişen boyutlarda çözünen moleküller için mevcut olan gözenekli jel partikülleri içindeki farklı hacimlere dayandığı bir tekniktir.
Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC), çözeltideki polidispers polimerleri ayırmak için oldukça gözenekli, iyonik olmayan jel boncukları kullanan bir tekniktir. Geliştirilen GPC fraksiyonasyonu teori ve modellerine göre, ayırmanın belirleyici faktörü molekül ağırlığı değil, molekülün hidrodinamik hacmidir.
Jel geçirgenlik kromatografisi, farklı uzunluklardaki ve dolayısıyla farklı moleküler ağırlıklardaki makromoleküllerin, gözenekli bir bileşene farklı derinliklerde nüfuz etme kabiliyetine dayanır. Kolon, gözenekli cam veya yüksek oranda çapraz bağlı şişmiş polimer jel ile doldurulur, polimer kolonun tepesine eklenir ve ardından kolon bir solvent ile yıkanır. Daha küçük moleküller, gözeneklere çok daha derine nüfuz eder ve elüsyon işlemi sırasında kolonda daha büyük makromoleküllerden çok daha uzun süre tutulur.
Jel geçirgenlik kromatografisi, yalnızca oligomerlerin karışımlarını parçalara ayırmayı değil, aynı zamanda ortalama moleküler ağırlıklarını ve moleküler ağırlık dağılımlarını belirlemeyi de mümkün kılar. Bu durumda, Mark-Kuhn denkleminin sabitlerinin sayısal değerleri, bir teta çözücüsünde bir Gauss bobininin katsayılarından çok az farklıdır.
Nükleik asit bileşenlerinin jel geçirgenlik kromatografisi, çapraz bağlı dekstran jeller (sephadex) (Sephadex, Pharmacia, Uppsala, İsveç) ve poliakrilamid jeller (biyojeller) (Bio-Gel, Bio-Rad Labs Richmond, Calif. Ek olarak jeller) üzerinde gerçekleştirildi. aromatik ve heterosiklik bileşikler için artan bir afinite gösteren iyon değişimi ve adsorpsiyon özelliklerine sahiptir.
Jel geçirgenlik kromatografisi ayrıca jel matrisi üzerinde pürin bazlarının adsorpsiyonunu da gösterir.
Veri 3'e göre akrilik asit ve akrilonitril ile bütadienin oligobütadienlerin ve kopolimerlerinin RTF'si. Oligomerlerin RTF'sini değerlendirmek için klasik versiyonda jel geçirgenlik kromatografisinin (GPC) kullanımı hala sınırlıdır. Yakın moleküler ağırlıklı ancak farklı işlevsellikteki moleküllerin GPC tarafından ayrılması, uç grupların doğasına ve moleküler ağırlığına bağlı olarak, çözeltideki g/2 makromoleküllerinin uçları arasındaki kök-ortalama-kare mesafesinin değişmesine dayanır. Aynı moleküler ağırlığa sahip lineer moleküllere kıyasla 15 - 2 kat azalmasına yol açan moleküllerin siklizasyonu ve dallanması, özellikle r g) / değerinden güçlü bir şekilde etkilenir.
Jel geçirgenlik kromatografisinin mekanizması, pratikte önemli farklılıklar gözlenebilmesine rağmen, yüksek ve düşük çapraz bağ yoğunluğu için esasen aynıdır. Kolondaki jel partikülleri bir çözücü içinde süspanse edilir. Jel partikülleri arasındaki kanallar, jel granüllerinin içindeki gözenek boyutlarından çok daha büyüktür, bu nedenle çözücü yalnızca jel granülleri arasındaki boşlukta akar. Çözünen maddenin molekülleri, boyutlarına bağlı olarak, jelin gözeneklerine farklı derinliklerde nüfuz eder ve jel granüllerinin içerdiği çözücüde neredeyse kısıtlama olmadan hareket eder.
Jel geçirgenlik kromatografisinin burada sunulan mekanizması, difüzyon dengesi varsayımına dayanmaktadır. Başka bir deyişle, çözünen moleküllerin jel partiküllerinin dışındaki boşluk ile bu moleküllerin erişebildiği gözenek hacmi arasındaki dağılım süresinin oldukça küçük olduğu varsayılmaktadır. Çözünen molekülleri içeren bölgenin jel partiküllerinden geçtiği zaman aralığı, genellikle çözünen moleküllerin jel granüllerine difüzyonu ile dengeye ulaşma yarı süresinden çok daha uzundur.
Jel geçirgenlik kromatografisinde, madde, geleneksel kromatografide olduğu gibi K ve değeri ile karakterize edilir. K değeri, sütun boyutundan bağımsızdır ve bu nedenle, farklı sütunlarda elde edilen GPC verilerini karşılaştırmak için kullanılabilir.
Jel geçirgenlik kromatografisinde, bir sorbent ile doldurulmuş bir kolon boyunca hareket eden bir sıvıya (eluent) bir polimer solüsyonu verilir. Kolonun çıkışında çözelti, makromoleküllerin boyutuna göre fraksiyonlara (bölgelere) ayrılır. Çözeltinin eluent içine verildiği andan verilen bölgenin kolondan ayrıldığı ana kadar geçen süre alıkonma süresi ve bu süre zarfında kolondan geçen eluent hacmi alıkoyma hacmi olarak adlandırılır.
Poliüretanın yer değiştirme kromatografisi. Molekül ağırlığının belirlenmesi. Tetrahidrofuran içinde çözülmüş poliüretan numunelerindeki moleküler ağırlık dağılımını belirlemek için jel geçirgenlik kromatografisi yöntemi kullanıldı.

Jel geçirgenlik kromatografisi ilkesi, moleküllerinin boyutu önemli ölçüde farklı olan maddeleri ayırmak için kullanılabilir. Kullanılan sorbentin gözenek boyutu, ayrılacak maddelerin moleküllerinin boyutu ile orantılı olmalıdır. Malzemenin ayırma gücü gözeneklerin dağılımına bağlıdır. Molekülleri gözeneklere giremeyecek kadar büyük olan maddeler kolondan hareketli faz ile aynı hızda geçer. Ayrılacak maddelerin molekülleri ne kadar küçük olursa, nüfuz edebilecekleri gözenek hacmi o kadar büyük olur ve hareketli fazın önünden o kadar çok geri kalırlar. Jel geçirgenlik kromatografisi esas olarak makromoleküler yapıdaki maddelerin analizi için kullanılır.
Jel geçirgenlik kromatografisinde 0, kolondaki jel gözeneklerine nüfuz edemeyen molekülleri ve maddeleri karakterize eder; adsorpsiyon kromatografisinde, gözeneklerin hemen hemen tüm hacmine nüfuz etmelerine rağmen, sorbentin yüzeyi ile etkileşim nedeniyle tutulmayan maddeler. Kapasitans katsayısı, ayrılan madde ile hareketli ve durağan fazlar arasındaki etkileşim süreçlerini karakterize eder ve bu nedenle termodinamik bir niceliktir.
Jel geçirgenlik kromatografisinde, kolon dolgu maddeleri olarak makro gözenekli silika jeller, gözenekli camlar ve organik polimer jeller kullanılır. Gözeneklilikleri farklı olan aynı tipteki malzemeler, farklı büyüklükteki moleküllere sahip maddeleri ayırmak için tasarlanmıştır.
Jel geçirgenlik kromatografisinde, mobil faz çoğu durumda tek çözücüdür. Çözücü seçimi, içindeki polimerin çözünürlüğü dikkate alınarak ve aynı zamanda kullanılan hareketli fazda, ayrılacak maddelerin durağan faz ile etkileşimleri minimum olacak şekilde yapılmalıdır. Tetrahidrofuran çoğunlukla hidrofilik suda çözünür polimerleri ayırmak için kullanılır.
Şişmiş bir jelin şematik gösterimi. Jel geçirgenlik kromatografisinde, bileşenlerin sorpsiyon aktivitesi ve bununla ilişkili arayüzey kütle transferi, sadece makromoleküllerin difüzyon hareketliliği ve boyutlarının gözenek boyutlarına oranı ile belirlenir.
Jel geçirgenlik kromatografisi için, uygun bir sorbent (makro gözenekli camlar, styrojeller, vb.) ile doldurulmuş bir dizi kromatografik kolondan oluşan jel kromatografları kullanılır.
Jel geçirgenlik kromatografisinde, genel kromatografik nitelikteki düzenliliklere ek olarak, öncelikle inceleme konusu olan polimer çözeltilerinin özellikleri, bu nesnelerin, sorbentlerin ve analiz koşullarının çeşitliliği ile ilişkili belirli özellikler vardır. Bütün bunlar doğal olarak genel bir teorik şemanın inşasını zorlaştırıyor. Bu nedenle, GPC alanında çalışan araştırmacılar, deneyde gözlemlenen bireysel örüntüler için bir açıklama buldukları belirli teorik kavramları geliştirmek için yöntemin geliştirilmesinin ilk aşamalarında zorlandı. Bu, deneyi daha yetkin bir şekilde kurmayı, modunu optimize etmeyi ve sonuçları yorumlamayı mümkün kıldı.
Bu polimerlerin jel geçirgenlik kromatografisi yapıldı ve moleküler ağırlıklarını belirlemek için kalibrasyon eğrileri elde edildi.
Jel geçirgenlik kromatografisi verilerinin işlenmesi, sistemin üç özelliğinin belirlenmesini gerektirir: elde edilen verilerin güvenilirliği, sistemin kalibrasyonu ve çözünürlüğü. Bu üç özellik birbiriyle ilişkilidir ve nihai olarak doğrudan ölçümlerle belirlenmelidir. Bu yapıldıktan sonra, sistemin belirtilen özelliklerinin değişmezliği hakkında dolaylı veriler de kullanılabilir.
Jel geçirgenlik kromatografi yönteminde, bir polimer numunesi makromoleküllerinin boyutuna göre ayrılır. Yalnızca moleküler ağırlıkları farklı olan moleküllerden bahsettiğimiz sürece, ayırma etkinliği yalnızca moleküler ağırlık tarafından belirlenir. Ancak kimyasal olarak homojen olmayan bir polimer numunesinin molekülleri değişen derecelerde çözülmüş gruplar içeriyorsa, bu kadar basit bir durum bile daha karmaşık hale gelebilir. Daha sonra, aynı moleküler ağırlıklara rağmen, bazı zincirler büyük molar hacimlere sahip olabilir.
Jel Geçirgenlik Kromatografisi çok çeşitli malzemeleri analiz eder ve basitlik ve yüksek verimlilik gibi avantajları yöntemin hızla yayılmasına katkıda bulunur. Yöntemin etkinliği, moleküler ağırlığı geniş bir aralıkta değişen doğal maddelerin analizinde en açık şekilde kendini gösterir.
Farklı paketleme yöntemlerine sahip farklı emici madde türleri için emici madde tanelerinin çapına teorik bir plakaya eşdeğer yüksekliğin bağımlılığı. O - yüzey gözenekli sorbent. dK - 2 1 mm, manuel paketleme.. - yüzey gözenekli emici, dK 7 9 mm, makine paketleme. f-yüzey gözenekli sorbent, dK 7 9 mm, manuel paketleme. c - silika jel, dengeli süspansiyon. f - mikroküresel silika jel. stabilize süspansiyon. P - diyatomlu toprak, tampon ambalajı. A - mikroküresel silika jel, stabilize süspansiyon.| Bir kolon üzerinde dar dağılmış polistiren standartlarının GPC'si (silikajel ile 250 X 0 20 mm (Fp 0 20 mm, dp 5 - 6 μm. 1 - Mw 2 - 10. 2 - Mw 5 MO4, 3 - D w 4. beri) jel nüfuz eden kromatografi kn küçüktür, bu kromatografik yöntemin F'si adsorpsiyon kromatografisinden daha azdır.
Jel kromatografisi (veya jel geçirgenlik kromatografisi), çözünenin jel boncuklarını çevreleyen serbest çözücü ile jel boncuklarının içindeki çözücü arasında bölündüğü sıvı kromatografisinin bir çeşididir. Jel, farklı boyutlarda gözeneklere sahip şişmiş yapılı bir sistem olduğundan, bu tip kromatografide ayırma, ayrılan maddelerin moleküllerinin boyutlarının jel gözeneklerinin boyutlarına oranına bağlıdır. Molekül ağırlıkları ile orantılı olduğu varsayılabilen moleküllerin boyutlarına ek olarak, moleküllerin şekli jel kromatografisinde önemli bir rol oynar. Bu faktör, aynı moleküler ağırlığa sahip moleküllerin, konformasyonlarına göre farklı bir şekil (küresel veya diğer keyfi) alabildiği ve sonuç olarak kolonda farklı davranabildiği polimer çözeltileri için özellikle önemlidir. Küresel bir şekle sahip moleküller için daha fazla akıl yürütme geçerlidir.

Yalnızca analitik amaçlara hizmet eden ve toplam uzunluğu 370 cm olan GPC (jel geçirgenlik kromatografisi için) (Sentetik polimerlerin moleküler ağırlık dağılımının neredeyse tamamen otomatik olarak belirlendiği bu kromatografın çalışma prensibi, p. ayrıca moleküler ağırlığı belirleme görevini büyük ölçüde kolaylaştıracak suda çözünür polimerlerle çalışmak için oluşturulabilir.
Bununla birlikte, jel geçirgenlik kromatografisinin geniş kullanımı, az sayıda gözenekli jel ve asfaltenlerin kimyasal yapıları dikkate alınarak ayrılmasının imkansızlığı nedeniyle engellenmektedir. Bu yönteme göre, iyon değiştirici reçinelerde (amberlit-27 ve amberlit-15), asfaltenler dört asidik (orijinalin %386'sı), dört bazik (%166) ve nötr (%413) fraksiyona ayrılmıştır. Daha sonra jel geçirgenlik kromatografisi ile aynı moleküler boyuta sahip fraksiyonlara ayrılırlar. Bu yöntem, Romashkino yağından izole edilen asfaltenlerin önemli bir polaritesini ortaya çıkardı.
Dalglish tarafından önerilen üç noktalı etkileşim modeli. Prensip olarak, protein kimyasında özellikle önemli olan jel geçirgenlik kromatografisinde (aynı zamanda boyut dışlama veya elek olarak da adlandırılır), ayırma esas olarak moleküllerin sterik boyutlarındaki farklılıktan dolayı gerçekleştirilir: büyük moleküller, çünkü bunu yapamazlar. matrisin küçük gözeneklerine yayılır, küçük moleküllerden daha hızlı elute olur.
Yukarıda tartışılan jel geçirgenlik kromatografisinin mekanizması, deneyle tamamen doğrulanmış gibi görünmektedir. Çoğu durumda, akış hızındaki bir değişiklik, sistemin denge koşullarına çok yakın bir yaklaşıma sahip olduğunu gösteren elüsyon hacmini etkilemez. Ayrıca yukarıdaki resmin gerçeğe çok kaba bir yaklaşım olduğu da belirtilmelidir. Şek. 5 - 1, çok küçük bir boyuta sahip olan, matrisin tüm gözeneklerinden ve hatta gözeneklerin daraldığı yerlerde bile yayılabilen çözünen moleküllerini gösterir. Aynı zamanda, çözünmüş maddenin molekülleri arasında, büyük boyutları, yalnızca jel granüllerinin yalnızca dış kabuğunda bulunan belirli boyutlardaki gözeneklere nüfuz etmelerine izin veren moleküller vardır. Ancak, kanal duvarları ile etkileşim nedeniyle çok daha yavaş bir hızda da olsa gözeneklerdeki darboğazlardan geçebilecek ara büyüklükte moleküller olmalıdır. Craig, her iki tarafında bu moleküllerin konsantrasyonlarının farklı olduğu zarlardan difüzyon sürecinde çözünen moleküllerin geçiş hızlarının, zarların gözenekleri, zarların boyutlarından önemli ölçüde daha büyükse, çok fazla farklılık göstermediğini ikna edici bir şekilde gösterdi. difüzyon molekülleri. Bununla birlikte, difüzyon hızları, boyutları gözenek çapından sadece biraz daha küçük olan moleküller için moleküler boyutların hassas bir ölçüsü olarak ortaya çıkar. Açıktır ki, doğaları gereği, diferansiyel difüzyon ve jel geçirgenlik kromatografisi süreçleri birbirine yakındır.
Jel geçirgenlik kromatografi fraksiyonasyonunda çok çeşitli jeller kullanılır veya kullanılmaya çalışılır. Kural olarak, bu jeller, değişen derecelerde çapraz bağlanmaya sahip polimerlerdir ve genellikle hazırlandıkları çözücülerde şişerler. Örnekler, sulu çözeltilerde kullanılan dekstranlar ve organik çözücülerde çalışırken kullanılan polistirenleri içerir. Geleneksel görüşün aksine, şişmenin önemli bir rol oynadığı gösterilmemiştir, ancak geçirgenlik veya gözeneklilik derecesi jel kalitesinin çok önemli bir göstergesidir. Vaughan, çeşitli jeller ve diğer gözenekli malzemeler üzerinde kapsamlı çalışmalar yaptı ve şişmiş silika jelin (Monsanto'nun Santocel A'sı) polistirenin benzen içinde çok verimli fraksiyonlanmasına izin verdiğini gösterdi. Silika jel hidrofilik bir maddedir ve bu nedenle elbette benzende şişmez.
Jel geçirgenlik kromatografisi teorisi üzerinde durmadan, parçacıkların geçirgenliğinin gözenekliliğe ve jöleyi elde etme yöntemine bağlı olduğunu not ediyoruz. Şu anda en yaygın olarak kullanılan jöleler şunları içerir: sulu çözeltiler için epiklorohidrin ile çapraz bağlı dekstran (biyolojik olarak sentezlenmiş bir karbonhidrat) ve çapraz bağlı poliakrilamid ve susuz çözeltiler için divinilbenzen ile çapraz bağlı polistiren.
Akrilonitril ve ABS kopolimerleri jel geçirgenlik kromatografisi ile incelenmiş ve farklı çözücüler için kalibrasyon eğrileri elde edilmiştir. ABS kopolimerlerinin analizi için bu çalışmada kullanılan yöntemler aşağıda açıklanacaktır. Bu çalışmada, çözünmeyen polimer (jel), çözünür polimer ve polimer olmayan katkı maddelerinin toplam miktarının belirlenmesi için yöntemler ve ayrıca hem başlangıç ​​polimerinde hem de izole edilmiş polimerde bağlı akrilonitril, bütadien ve stirenin belirlenmesi için yöntemler geliştirilmiştir. çözünmeyen polimer (jel) ve çözünür polimer fraksiyonunda. Tüm bu teknikler, aşılanmış ABS kopolimerinin ara numunelerinin ve ayrıca bu kopolimerin ABS üretiminde kullanılan düşük moleküler ağırlıklı stiren-akrilonitril polimeri ile karışımlarının analizine de uygulanabilir.
Bu çalışmada, çeşitli yöntemlerle sentezlenen polikarbonatlar jel geçirgenlik kromatografisi ile incelenmiştir. Çalışmanın yazarları, bu yöntemin son grupların analizi için en iyisi olduğu sonucuna vardı. Polikarbonat ayrıca jel geçirgenlik kromatografisiyle fraksiyonlandı. Polikarbonatlar, sıralı çökeltme ile metilen klorürden fraksiyonlandı. Bu kalibrasyon, membran osmometrisi ve ışık saçılımı ölçümleriyle daha da doğrulandı. Deneysel viskozite değerleri, Kurata-Stockmeyer-Roy oranının, polikarbonatın metilen klorür içindeki moleküler gerilmesini yorumlamak için uygun olduğunu göstermiştir.
Jel geçirgenlik kromatografisi sürecinin genel bir tanımında, polimer çözeltilerinin özelliklerini dikkate alarak uygun bir şekilde modifiye edilmiş kromatografi ve sorpsiyon dinamiğinin teorik kavramlarından hareket edilmelidir. Bir kromatografik sistemi iki fazlı bir sistem olarak düşünmek uygundur; bu, hareketli fazın sorbent partikülleri arasındaki boşluklardan oluşan bir dizi kanal olduğu ve hareketsiz fazın sorbentin gözenek alanı olduğu anlamına gelir.
Jel nüfuz eden kromatografi ile MMP belirlenirken, polimer çözeltisi, çözelti içinde şişmiş çapraz bağlı polimer formunda bir dolgu ile bir kolondan geçirilir. Kolondaki makromoleküllerin hareket hızı mollerine bağlıdır.
Boyut dışlama kromatografisi, jel geçirgenlik kromatografisi (GPC) ve jel filtrasyon kromatografisi olarak alt bölümlere ayrılır.
İyon değişim kromatografisi ile ladin holoselülozundan bir alkali ekstraktının fraksiyonlanması. Fraksiyonasyon için genellikle jel permeasyon kromatografisi kullanılır.

Transcript

1 RUSYA BİLİMLER AKADEMİSİ ENSTİTÜSÜ ELEMENTO-ORGANİK BİLEŞİKLER ENSTİTÜSÜ im. A.N. NEŞMEYANOV. POLİMER FİZİK VE KİMYA BİLİMSEL VE ​​EĞİTİM MERKEZİ MOSKOVA

2 İçindekiler. POLİMERLERİN KROMATOGRAFİSİNİN TEMELLERİ. Polimer kromatografisinin itici güçleri ve modları Kromatografik pik karakteristikleri. Teorik plaka kavramı.3 Boyut dışlama (jel nüfuz eden) kromatografi yönteminin temelleri. JEL GEÇİRME KROMATOGRAFİSİ YÖNTEMİYLE POLİMER MWD ANALİZİ ÜZERİNE PRATİK ÇALIŞMA YAPILMASI 3. KAYNAKLAR. POLİMER KROMATOGRAFİSİNİN TEMELLERİ Polimer kromatografisinin itici güçleri ve modları. Kromatografi, maddelerin biri hareketli diğeri hareketsiz olan iki faz arasında dağılarak ayrıştırılması yöntemidir. Mobil fazın sıvı kromatografisindeki rolü, gözenekli bir malzeme ile doldurulmuş bir kolon boyunca partiküller arasındaki kanallarda hareket eden bir sıvı (eluent) tarafından oynanır (bkz. Şekil). Şekil. Kromatografik bir sütunda bir makromolekülün hareketi: d k - sabit fazın parçacıkları arasındaki kanalların boyutu; dn - gözenek boyutu; R, makromolekülün boyutudur; t s - makromolekülün gözenekte geçirdiği süre, t m ​​​​ - mobil fazda. Sabit faz, sıvı ile doldurulmuş sorbentin gözenekleridir. Bu fazın kolon ekseni boyunca ortalama hareket hızı sıfıra eşittir. Analit kolon ekseni boyunca hareket eder, hareketli faz ile birlikte hareket eder ve durağan faza girdiğinde ara sıra durur. Bu işlem, partikül boyutuna karşılık gelen d boyutuna sahip kanallar boyunca R boyutuna sahip bir makromolekülün sıçrama benzeri hareketini şematik olarak gösteren Şekil 2'de gösterilmektedir. Moleküller, büyüklük sırasına göre makromoleküllerin büyüklüğüne karşılık gelen yarık benzeri gözeneklerde durur. Ardışık duraklar arasındaki süre şu şekilde yazılabilir:

3 tts + tm + tk, () burada ts molekülün durağan fazda kalma süresi, tm ​​d molekülün hareketli fazda geçirdiği zamandır (D - D enine difüzyon katsayısıdır, tk mobil fazdan sabit faza geçiş süresi ve tersi). Genellikle yüksek performanslı sıvı kromatografisi (İngilizce literatüründe Hgh Performance Lqud Chromatography) proseslerinde analitik versiyonunda, bu sefer t k ilk ikisinden çok daha azdır ve formül ()'de ihmal edilebilir. Kolon boyunca hareket sırasındaki durak sayısı yeterince büyükse, o zaman makromolekülün kolon boyunca hareketinin toplam süresi, karakteristik denge kurma süresine kıyasla yeterince büyüktür. Bu durumda, hareketli faza göre durağan fazın birim hacminde bir makromolekül bulma olasılığını belirlemek için (veya bu fazlardaki konsantrasyonların oranına eşit dağılım katsayısı Kd), denge termodinamiği yöntemleri kullanılabilir. kullanılacak. Yani dağılım katsayısı, makromolekülün hareketli fazdan durağan faza geçişinin serbest enerjisi ile belirlenecektir: TSHG RT Kd exp exp () RT N segmentinden oluşan bir zincir için, K exp(N µ), (3) d burada µ kimyasal potansiyel segmentindeki değişimdir. Kromatografide dağılım katsayısı temel bir kavramdır ve şu şekilde tanımlanır: VR VK d (4) Vt V t, solvent cephesi ile birlikte çıkan maddelerin elüsyon hacmidir. (3)'ten, G'nin işaretine bağlı olarak, makromoleküllerin gözeneklere girdiklerinde farklı davrandıklarını hemen görebiliriz (şekle bakınız): Şekil.. bu durumda elüsyon hacmi de azalır). Bu, boyut dışlama kromatografisine karşılık gelir. G'de< 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 (dallı veya siklik makromoleküllerin varlığı). Bu kromatografik yöntem nispeten yenidir ve uygulamasının en ilginç sonuçlarından bazıları örneğin [,3,4]'de bulunabilir. G koşuluna karşılık gelen kromatografi modu< 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) Bu değer elüsyon hacmi ile değiştiğinden, kolonun verimini karakterize etmek için K d..3'te çıkan tutulmamış maddenin kullanılması doğrudur. Boyut dışlama (jel nüfuz eden) kromatografi yönteminin temelleri. Boyut dışlama kromatografisi (Sze Dışlama Kromatografisi, SEC) veya jel geçirgenlik kromatografisi (GPC, Jel Geçirgenlik Kromatografisi, GPC), gözeneklerdeki makromoleküllerin davranışı, serbest enerjinin entropi bileşeni tarafından belirlendiğinde ve enerji bileşeni, gözeneklere kıyasla küçük olduğunda uygulanır. o. Bu durumda, dağılım katsayısı üstel olarak makromolekül boyutu ve gözenek boyutu oranına bağlı olacaktır. Ölçekleme teorisi, benimsenen gözenek modeline (yarık, kılcal, şerit) ve zincir modeline bağlı olarak makromolekül RK d Aexp D α, (8) 4/3 ile orantılı gözeneklerin durumu için aşağıdaki düzenlilikleri tahmin eder ( ideal veya kusurlu). Bu nedenle, makromoleküllerin boyut dışlama kromatografisi koşulları altındaki davranışı zincir boyutu tarafından belirlenir. Bir makromolekülün boyutu, kimyasal yapısı, zincirdeki bağlantı sayısı (veya moleküler ağırlık), topoloji (örneğin, dallanmış bir makromolekülün veya makrosiklin boyutu, aynı kimyasal yapıya sahip doğrusal bir makromolekülle karşılaştırıldığında azaltılır) ile belirlenir. ). Ek olarak, esnek makromoleküllerin boyutu, hariç tutulan hacim etkisi nedeniyle kullanılan çözücüye bir dereceye kadar bağlıdır. Bununla birlikte, GPC yöntemi, moleküler ağırlıklarla ayırma, ortalama moleküler ağırlıkların ve moleküler ağırlık dağılımlarının (MWD'ler) belirlenmesi için bir yöntem olarak laboratuvar uygulamalarında yaygın olarak kullanılır hale gelmiştir. Yöntemin gelişimi, yüksek performanslı jel geçirgenlik kromatografisi için ilk geniş gözenekli organik sorbentlerin yaratıldığı 1950'lerin ortalarında başladı. İlişkilerden (8) görülebileceği gibi, yöntem moleküler ağırlıkların belirlenmesi için mutlak değildir, ancak alıkonma hacmini (veya süresini) MW ile ilişkilendiren, bilinen MW'ye sahip standart (tercihen dar dağılmış) numunelere karşı uygun kalibrasyon gerektirir. Şekil 4, farklı gözenek boyutlarına sahip Waters yarı sert organik sorbentlerinde (krostirajel) lg VR cinsinden polistiren için kalibrasyon eğrilerini gösterir. Herhangi bir polimeri moleküler ağırlığa göre analiz etmek için, uygun gözenek boyutuna sahip bir sütun veya farklı gözeneklere sahip bir dizi sütun seçmek veya farklı gözeneklere sahip bir sorbent karışımına sahip bir sütun kullanmak (örnekteki Lnear sütunu) gereklidir. Tabii ki, MWD analizi için GPC yöntemini kullanmak için, hem orta hem de terminal bağlantılarının etkileşiminin etkileriyle karmaşık olmayan ayırma hariç tutma mekanizmasının uygulanması için koşulların sağlanması gerekir. zincir. Sulu bir ortamda hidrofilik polimerlerin kromatografisi sırasında polar olmayan bir çözücüden adsorpsiyon etkileşiminden veya polar olmayan zincir fragmanlarının ters faz etkileşiminden bahsediyoruz. Ek olarak, iyonize gruplar içeren suda çözünür polimerler, güçlü elektrostatik etkileşimler yapabilir ve özellikle dikkatli kromatografi koşullarının seçilmesini gerektirir. Koşulların seçimi, kimyasal yapı açısından belirli bir analiz için uygun bir sorbent ve solvent (eluent) seçimini içerir. beş

6 Öneriler, kromatografik ekipman üreticilerinin kılavuzlarında ve ayrıca referans kitaplarında ve monograflarda bulunabilir (örneğin, bkz. ), 6 V R, ml Pic. 4. µstyragel kolonları için kalibrasyon eğrileri. Şekil, sterik nedenlerle gözeneklerden dışlanan uzatılmış polistiren zincirinin uzunluğuna eşit olan emici gözeneklerin boyutunu karakterize eden bir değere sahip kolonların kurumsal etiketlemesini göstermektedir. Kromatografik kolon, sıvı kromatografın kalbidir. Kromatograf ayrıca bir dizi gerekli ek cihazı içerir:) kararlı bir akış sağlayan bir eluent besleme sistemi (pompa),) akışı durdurmadan bir numune enjeksiyon sistemi (enjektör veya otomatik numune alma cihazı), 3) bir dedektör - kolonun çıkışındaki bir maddenin konsantrasyonu ile orantılı bir sinyal oluşumu (detektörler çeşitli tiplerdedir, jel geçirgenlik kromatografisinde en popüler olanlar refraktometrik ve spektrofotometrik dedektörlerdir) ve 4) kişisel veri toplama ve işleme sistemleri bilgisayar. Modern kromatograflarda, kromatografın tüm parçalarının çalışması genellikle bir veri işleme sistemi ile entegre edilmiş bir kontrol programı aracılığıyla da kontrol edilir. Boyut dışlama kromatografisi F(V) altında elde edilen polimer kromatogramı, moleküler ağırlık dağılım fonksiyonunun W() bir yansımasıdır. Maddenin korunumu kanunu sayesinde: FV dv W d (9) Kromatogramdan MWD fonksiyonuna geçmek için, V f () kalibrasyon fonksiyonuna sahip olmak gerekir, o zaman istenen fonksiyon WF (f) olacaktır. df () d Bu ilişkiler araçsal genişleme (PU ) dikkate alınmadan yazılmıştır. Gerçek kromatogram, kolon boyunca hareket ederken numunenin MW ile ayrılmasının ve bölgelerin bulanıklaşması nedeniyle polimer homologlarının aynı anda karıştırılmasının sonucudur. Bu nedenle, (9) ile ilişkili F(W) fonksiyonu, PU için düzeltilmiş bir kromatogram olarak anlaşılmalıdır. Bu fonksiyon, birinci tür Fredholm integral denkleminin bir çözümüdür. PU için düzeltmenin oldukça fazla yolu var. Örneğin bkz. Ancak modern yüksek performanslı kromatografik sistemlerde çoğu durumda PU'nun kromatograma katkısı MWD'ye kıyasla küçüktür ve ihmal edilebilir. En önemli prosedür, kromatografın incelenen polimerin moleküler ağırlığına göre kalibrasyonudur. Farklı MM'li uygun dar dağılmış standartlar varsa, bunlar için elüsyon hacimleri (V R veya Ve) belirlenir ve Şekil 4'te gösterilene benzer bir kalibrasyon bağımlılığı oluşturulur. Tipik olarak, kalibrasyon ilişkisi şu şekilde aranır (): n lg C Ve e () Birinci veya üçüncü dereceden polinomlar en sık kullanılır. Tek dereceli polinomlar (3, 5, 7) üst ve alt MM limitleri ile kalibrasyon eğrilerinin karakteristik şeklini en doğru şekilde tanımlar.Polistiren, poliizopren, polimetilmetakrilat,

7 polietilen oksit, dekstran ve diğerleri. İlk olarak Benoit ve çalışma arkadaşları tarafından uygulamaya konan evrensel kalibrasyon yöntemini de kullanabilirsiniz. Yöntem, makromoleküllerin hidrodinamik hacminin, polimerin içsel viskozitesinin ve moleküler ağırlığının ürünü ile orantılı olduğu ve farklı polimerler için evrensel bir parametre olarak elüsyon hacminin bir fonksiyonu olarak kullanılabileceği gerçeğine dayanmaktadır. Ardından, bir dizi standart ve iyi bilinen Mark-Kuhn-Houwink ilişkisini (3) kullanarak evrensel bir ayar ilişkisi (), () lg η n BV e, () oluştururuz: η K a. (3) İncelenen polimer için () biçimindeki bir ilişkiden kalibrasyon bağımlılığına () geçmek için, karşılık gelen Mark-Kuhn-Houwink ilişkisini kullanmak yeterlidir, ardından (4): lg n BV elde ederiz. e + a lg K. (4) Sonuç olarak, jel geçirgenlik kromatografisinin verilerinden, tanım gereği aşağıdaki değerler olan çeşitli ortalama alma derecelerinin ortalama moleküler ağırlıkları bulunabilir: () n - sayı ortalaması MM, W () d W dwz W d W d W d W d - ağırlık ortalaması MM, - z-ortalama MM. Farklı ortalama derecelerinin MM oranları, MMD'nin istatistiksel genişliğini karakterize eder. En yaygın olarak kullanılan oran, polidispersite indeksi olarak adlandırılan w/n'dir. 4. JEL GEÇİRME KROMATOGRAFİSİ YÖNTEMİYLE BİR POLİMER MWD ANALİZİ ÜZERİNE PRATİK ÇALIŞMA YAPILMASI Çalışmanın amacı: Sıvı kromatografın çalışması, kromatografik deney yürütme yöntemi, kromatograf kalibrasyon yöntemi hakkında bilgi sahibi olmak dar dağılmış polimer standartlarına ve ortalama moleküler ağırlıkların hesaplanmasına göre. Ekipman:) Bir pompa, bir enjektör, bir kolon termostatı, bir polimerik sorbent içeren bir kolon ve bir kişisel bilgisayara dayalı bir veri işleme sisteminden oluşan sıvı kromatografı.) Farklı MM (polistiren veya polietilen oksit) ile dar bir şekilde dağılmış standartlar seti ). 3) Molekül ağırlıkları bilinmeyen test numunesi. Operasyon prosedürü:) Standartların bir karışımının bir solüsyonunun hazırlanması. 7

8) Standartların kromatogramının alınması ve alıkonma hacimlerinin belirlenmesi (V e). 3) Kalibrasyon bağımlılığının () biçiminde oluşturulması. 4) İncelenen polimerin bir çözeltisinin hazırlanması. 5) İncelenen polimerin kromatogramının alınması. 6) Numunenin ortalama MM'sinin hesaplanması. Şekil 5, ortalama MW'yi hesaplamak için hazırlanmış bir polimer numune kromatogramının tipik bir örneğini göstermektedir, yani, kromatogramın başlangıcını ve sonunu tanımlayan bir taban çizgisi çizilir ve daha sonra kromatogram zaman ekseni boyunca eşit parçalara bölünür, böylece - dilimler denir. n w z A, A A A, A A. 5. Her dilim için, A alanı belirlenir ve ortasına karşılık gelen moleküler ağırlık, kalibrasyon bağımlılığından hesaplanır. Ortalama moleküler ağırlıklar daha sonra hesaplanır: 8

9 3. EDEBİYAT. M.B. Tennikov, P.P. Nefedov, M.A. Lazareva, S. Ya. Comm., A, 977, v.9, N.3, S.G.Entelis, V.V.Evreinov, A.I.Kuzaev, Reaktif oligomerler, M: Chemistry, T.M.Zimina, E.E. Kever, E.Yu. Melenevskaya, VN Zgonnik, BG Belenkiy, Vysokomolek, blok kopolimerlerin kritik kromatografisinde kromatografik "görünmezlik" kavramının deneysel doğrulaması üzerine. iletişim, A, 99, cilt 33, N6, I.V. Comm., A, 997, v.39, N6, A.M. ile birlikte Skvortsov, A.A. Gorbunov, Lineer ve halka makromoleküllerin kromatografisinin ölçekleme teorisi, Vysokomolek. com., A, v.8, N8, B.G. Belenky, L.Z. Vilenchik, Chromatography of polimers, M: Chemistry, WWYau, JJKrkland, DDBly, orn Sze-Excluson Lqud Chromatography, New York: John Wley & Sons, EL Styskin, LB Itsikson, EB Braudo. Pratik Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi. Moscow Ch Wu, Sze Dışlama Kromatografisi için Ed.Column El Kitabı, N-Y: Academc Press..Z.Grubsc, R.Rempp, H.Benor, J. Polym. Sc., B, 967, v.5, s

RUSYA BİLİMLER AKADEMİSİ ELEMENTORGANİK BİLEŞİKLER ENSTİTÜSÜNÜN KURULMASI im. A.N. NEŞMEYANOV. POLİMERLERİN FİZİK VE KİMYA ARAŞTIRMA VE EĞİTİM MERKEZİ Blagodatskikh I.V. POLİMERLERİN SIVI KROMATOGRAFİSİ

1 Makromoleküler bileşikler (Lysenko EA) Anlatım 7. Makromoleküllerin fraksiyonlanması 2 1. Fraksiyonasyon kavramı. 2. Hazırlayıcı fraksiyonlama. 3. Türbidimetrik titrasyon yöntemi. 4. Jel nüfuz edici

Laboratuvar çalışması 7b Toprakların gaz fazının bileşiminin kromatografik tayini. Kromatografi (Yunanca kroma, genel kromatos rengi, boyadan) fizikokimyasal bir ayırma ve analiz yöntemidir.

8. Sorular 1. Kromatografiyi tanımlayın. 2. Kromatografinin hangi özellikleri, diğer ayırma yöntemlerine kıyasla benzer özelliklere sahip maddelerin daha iyi ayrılmasını mümkün kılar. 3. Liste

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (Devlet Üniversitesi) Moleküler Fizik Bölümü Fiziksel araştırma yöntemleri Anlatım Gaz kromatografisi Teori ve ilkeler Dolgoprudny, Kasım

04.07 Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü Moleküler ve Biyolojik Fizik Bölümü Fiziksel araştırma yöntemleri Ders 8 Kromatografi Dolgoprudny, 6 Nisan 07 Plan. Olay tarihi

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (Devlet Üniversitesi)) Moleküler Fizik Bölümü Fiziksel Araştırma Yöntemleri Ders 0 Gaz Kromatografisi Dolgoprudny, 5 Kasım, 0g. Plan. Tarih

Analitik kimya 4. yarıyıl, Ders 17. Modül 3. Kromatografi ve diğer analiz yöntemleri. Kromatografi. Prensip ve yöntemlerin sınıflandırılması. 1. Kromatografik ayırma ilkesi. Sabit ve mobil

Kromatografinin keşfi (1903) MIKHAIL SEMENOVICH TsVET (1872-1919) Kromatografinin geliştirilmesindeki ana aşamalar 1903 Kromatografinin keşfi (Tsvet M.S.) 1938 İnce tabaka veya düzlemsel kromatografi (Izmailov)

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (Devlet Üniversitesi) Moleküler ve Biyolojik Fizik Bölümü Fiziksel araştırma yöntemleri Anlatım 7 Gaz ve sıvı kromatografisi. Pratik

BÖLÜM 7 GAZ-SIVI KROMATOGRAFİSİ Bir analiz yöntemi olarak, kromatografi, klorofil bileşenlerinin belirlenmesi sorununu çözmek için Rus botanikçi MS Tsvet tarafından önerildi. Yöntemin evrensel olduğu ortaya çıktı.

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü Moleküler ve Biyolojik Fizik Bölümü Fiziksel Araştırma Yöntemleri Ders 9 Gaz Kromatografisi Deneysel Teknik ve Yöntemler Dolgoprudny, 3 Nisan

Konu 5. Reolojinin temelleri. Polimer çözeltilerinin viskozitesi. Teorik kısım. Viskoz sıvılar ve makromoleküler maddelerin (NMW'ler) çözeltileri, akışın doğasına göre Newton ve Newton olmayan olarak ikiye ayrılır. Newtonian

Biyofarmasötik analiz için Agilent AdvanceBio SEC SEC sütunlarının faydaları Veri kalitesini artırmak için farklı satıcılardan alınan sütunların karşılaştırılması Teknik Genel Bakış

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (Devlet Üniversitesi) Moleküler ve Biyolojik Fizik Bölümü Fiziksel araştırma yöntemleri Anlatım 9 Sıvı kromatografi Yöntemler ve teknoloji

Analitik Kimya Dergisi, 5, cilt 6, 7, s. 73-78 UDC 543.544 Henry sabitinin sıcaklığa belirli bir bağımlılığı için gaz kromatografisinin simülasyonu. 5g Prudkovsky A.G. Jeokimya ve Analitik Enstitüsü

Agilent AdvanceBio SEC Boyut Dışlama Kromatografisi Sütunları Toplama Analizi için: Cihaz Uyumluluğu Teknik Genel Bakış Giriş Agilent AdvanceBio SEC sütunları yeni bir ailedir

POLİMER ANALİZİ için ÇOKLU DEDEKTÖR JEL GEÇİRME KROMATOGRAFİSİ K. Svirsky, Agilent Technologies, [e-posta korumalı] Jel Geçirgenlik Kromatografisi, tek kromatografik tekniktir.

Hazırlık doğrultusunda "Kromatografik analiz yöntemlerine giriş" disiplininin çalışma programının ANOTASYONU 04.03.01 "Analitik kimya" eğitiminin profilinde kimya 1. Disiplinde uzmanlaşmanın amaçları

46. ​​​​KROMATOGRAFİK AYIRMA YÖNTEMLERİ Kromatografik ayırma yöntemleri, numune bileşenlerinin sabit ve hareketli olmak üzere iki faz arasında dağıtıldığı çok aşamalı ayırma yöntemleridir. hareketsiz

RUSYA EĞİTİM VE BİLİM BAKANLIĞI ULUSAL ARAŞTIRMA TOMSK DEVLET ÜNİVERSİTESİ KİMYA FAKÜLTESİ Disiplinin açıklamalı çalışma programı Kromatografik analiz yöntemleri Çalışma alanı

Bilimsel ve teknolojik şirket SINTEKO SIVI KROMATOGRAFİSİ YÖNTEMİYLE KAHFEİN İÇERİĞİ İÇİN KAHVE VE ÇAYIN KANTİTATİF KİMYASAL ANALİZİ YÖNTEMİ. DZERZHINSK 1997 1 Bu belge dağıtılır

Ders 7 (9.05.05) GAZDA TRANSFER SÜREÇLERİ

FEDERAL EĞİTİM AJANSI Devlet Yüksek Mesleki Eğitim Eğitim Kurumu “Ural Devlet Üniversitesi. AM Gorky" IONTS "Ekoloji ve doğa yönetimi"

Makromoleküler bileşikler (Lysenko E.A.) Ders 5 (-Sıcaklık). - Çözeltinin sıcaklığı ve idealliği - Sıcaklık ve faz dengesi. 3. - makromoleküler bobinlerin sıcaklığı ve boyutları. .. Etkilemek

Anlatım 6 Kromatografik analiz yöntemleri Ders planı 1. Kromatografi kavramları ve terimleri. 2. Kromatografik analiz yöntemlerinin sınıflandırılması. Kromatografik ekipman. 3. Kromatografi türleri: gaz,

Gerçek madde teorisi. Bilim, gerçek bir gazın çok sayıda teorisini veya yasasını sunar. Davranış açıklamasının doğruluğunu artıran en ünlü van der Waals gerçek gaz yasası

BELARUSYA DEVLET ÜNİVERSİTESİ KİMYA FAKÜLTESİ ANALİTİK KİMYA BÖLÜMÜ

Anlatım 7. YÜZEY OLGULARI 1. Yüzey gerilimi 1.1. yüzey enerjisi. Şimdiye kadar, farklı ortamlar arasında bir arayüzün varlığını hesaba katmadık*. Ancak varlığı çok

Polimerik sıvıların viskoelastisitesi. Polimerik sıvıların temel özellikleri. Yüksek oranda karışmış polimer sıvıları arasında polimer eriyikleri, konsantre çözeltiler ve yarı seyreltilmiş sıvılar bulunur.

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (Devlet Üniversitesi)) Moleküler Fizik Bölümü Fiziksel araştırma yöntemleri Anlatım 9 Kromatografi. Giriş Dolgoprudny, 9 Ekim 0g. Plan.

ANALİTİK KİMYA UDC 543.544 BİYOGAZ ANALİZİNDE ADSORPSİYON KROMATOGRAFİSİ 1999 M.V. Nikolaev Kimya Araştırma Enstitüsü, UNN N.I. Lobachevsky L.P. Prokhorova Nizhny Novgorod havalandırma istasyonu Bir teknik geliştirildi

MODERN HAZIRLIK FLAŞ KROMATOGRAFİSİ Bölüm 2* A.Abolin, Ph.D., "GalaChem" [e-posta korumalı] P.-F. Ikar, Interchim (Fransa) Modern hazırlama yöntemleri hakkında materyaller yayınlamaya devam ediyoruz.

Jel Geçirgenlik Kromatografisi için Kolonları ve Standartları Seçmek İçin Hızlı Kılavuz SEÇİM KILAVUZU Giriş Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC), moleküler ağırlık dağılımını değerlendirmek için bir tekniktir

RUSYA FEDERASYONU SAĞLIK BAKANLIĞI GENEL FARMAKOPEYAL İZNİ OFS Kromatografisi. SP XI, sayı 1 Kromatografi, madde karışımlarını temel olarak ayırmak için bir yöntemdir.

Jel Geçirgenlik Kromatografisi için Agilent Yazılımı Hızlı ve Kolay Polimer Analizi için Tek Noktadan Çözüm Temel Özellikler Giriş Agilent Technologies

2.2.29. YÜKSEK PERFORMANSLI SIVI KROMATOGRAFİSİ Yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC), maddelerin birbiriyle karışmayan iki madde arasındaki diferansiyel dağılımına dayanan bir ayırma tekniğidir.

Yaroslavl Devlet Pedagoji Üniversitesi. K. D. Ushinsky Genel Fizik Bölümü Moleküler Fizik Laboratuvarı Laboratuvarı çalışması 5 Galton tahtasında istatistiksel düzenliliklerin incelenmesi

Anlatım 3. FAZ BÖLÜMÜNÜN SERBEST YÜZEY ENERJİSİ Yüzey kuvvetleri. Yüzey Gerilimi Sıvı ve buhar içeren ve onunla dengede olan bir sistem düşünün. Sistemde yoğunluk dağılımı

2 Analiz yöntemleri: 1. Kimyasal yöntemler. Kimyasal denge ve analizde kullanımı. Asit baz dengesi. Asitlerin ve bazların gücü, değişim kalıpları. Hammet işlevi. hesaplama

Anlatım 7 Dallanmış zincir reaksiyonları. Dallanmış zincir reaksiyonlarında kritik olaylar. E.-K. s. 38-383, 389-39. Radikal oluşum hızı için basit bir ifade: d r f(p) g(p) (1)

Ders 6 Lukyanov I.V. Gazlarda taşınım olayları. İçindekiler: 1. Moleküllerin serbest yolunun uzunluğu. 2. Moleküllerin ortalama serbest yolları üzerinde dağılımı. 3. Difüzyon. 4. Gazın viskozitesi (iç sürtünme).

Federal Devlet Bütçe Bilim Kurumu "Kirov Federal Tıbbi ve Biyolojik Ajansın Hematoloji ve Kan Transfüzyonu Araştırma Enstitüsü" 3.3.2. tıbbi immünobiyolojik

1. Açıklayıcı not 1.1. Öğrenciler için gereksinimler Öğrencinin aşağıdaki başlangıç ​​yeterliliklerine sahip olması gerekir: matematik ve doğa bilimlerinin temel hükümleri; bağımsız becerilerde ustalaşmak

1 DERS 10 Difüzyon temasında iki sistem. kimyasal potansiyel. Faz denge koşulu. Geçiş ısısı. Clausius-Clapeyron formülü. Difüzyon kontağı Denge durumundaki iki sistem

1. Oluşumlarının aşamalarını (seviyelerini) gösteren bir yeterlilik listesi. PK-1: Adli bilimin, adli bilimin teorik, metodolojik, prosedürel ve organizasyonel temelleri hakkındaki bilgileri kullanma becerisi

Başlık. Yüzey olaylarının fiziko-kimyası. Adsorpsiyon. Yüzey fenomenleri kendilerini heterojen sistemlerde gösterir, yani. Bileşenler arasında bir arabirimin olduğu sistemler. Yüzey olayları

TOMSK DEVLET ÜNİVERSİTESİ Fizik Fakültesi BİR SIVININ VİSKOZİTE KATSAYILARININ STOKES YÖNTEMİYLE İNCELENMESİ Laboratuar çalışması yapmak için yönergeler Tomsk 2014 İncelendi ve onaylandı

Son derece elastik polimer ağlar. polimer ağlar. Polimer ağları, birbirine bağlı ve böylece dev bir üç boyutlu makromolekül oluşturan uzun polimer zincirlerinden oluşur. tüm polimer

Gaz kromatografisi 1 Madde gereksinimleri 1. Uçuculuk 2. Termal kararlılık (madde bozunmadan buharlaşmalıdır) 3. Eylemsizlik Gaz kromatografi düzeni 1 2 3 4 5 1. Taşıyıcı gaz silindiri

Müfredat, OSVO 1-31 05 01 2013 eğitim standardına ve HEI müfredatı G 31 153/ac'ye dayanmaktadır. 2013 DERLEYİCİ: V.A.Vinarsky, Doçent, Kimya Bilimleri Adayı, Doçent Doktor ÖNERİLEN

RUSYA FEDERASYONU SAĞLIK BAKANLIĞI GENEL FARMAKOPİLER İZNİ Kağıt üzerinde kromatografi OFS.1.2.1.2.0002.15 Madde Yerine. SP XI, sayı 1 Filtre sayfasında meydana gelen kromatografik süreç

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı Federal Eğitim Ajansı Devlet Yüksek Mesleki Eğitim Eğitim Kurumu "UFA DEVLET YAĞI

GPC/SEC İÇİN AGILENT POLİMER STANDARTLARI İçindekiler GPC İÇİN POLİMER STANDARTLARI...3 InfinityLab EasiVial...5 InfinityLab EasiCal...8 Polistiren Standartları...9 Standartlar

GRUP 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, Rusya, Moskova, Lenin Tel./Faks (0 9 5 ) 939-59-67, tel. 939- Analitik Kit MOSKOVA'nın Kullanımına Dair İNGİLİZCE

İyon Kromatografisi Teorisi: Tepe Parametrelerini Tanımlamaya Evrensel Bir Yaklaşım 1998 A.G. Prudkovskii, A.M. Dolgonosov V. I. Vernadsky Jeokimya ve Analitik Kimya Enstitüsü, Rusya Bilimler Akademisi, 117975

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (Devlet Üniversitesi) Moleküler ve Biyolojik Fizik Bölümü Fiziksel araştırma yöntemleri Anlatım 8 Kromatografide dedektörler Sıvı kromatografisi

RUSYA FEDERASYONU SAĞLIK BAKANLIĞI GENEL FARMAKOPEİAL İZNİ Elektroforez OFS.1.2.1.0021.15 Madde Yerine. SP XI, yayın 1 Elektroforez yüklü parçacıkların yeteneğine dayalı analiz yöntemi,

1 Makromoleküler bileşikler (Lysenko E.A.) Anlatım 10. Amorf polimerlerin termomekanik analizi. 2 1. Fiziksel cisimlerin mekanik analizinin temel kavramları. 2. Amorf polimerlerin termomekanik eğrileri

5 ÇÖZÜMLERDE FİZİKSEL DENGE 5 Karışım bileşenlerinin kısmi molar değerleri İdeal gazların bir karışımının termodinamik özelliklerinin dikkate alınması, Ф = Σ Ф, (5) n ilişkisine yol açar, burada Ф herhangi bir kapsamlıdır

6. Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (Devlet Üniversitesi) Moleküler Fizik Bölümü Fiziksel araştırma yöntemleri Ders Gaz kromatografisi. Teknik uygulama Sıvı kromatografisi

Makromoleküler bileşikler (Lysenko EA) Anlatım 4. Polimer çözeltilerinde faz dengesi.Çözünme kinetiği. Konsantrasyon modları Polimer çözeltisinin durum denklemi. . faz dengesi

Laboratuvar işi. Benzin fraksiyonundaki C 8 aren içeriğinin belirlenmesi Yağların ve kondensatların hidrokarbon (HC) bileşiminin moleküler düzeyde bilinmesi hem petrokimya için büyük önem taşımaktadır.

İdeal polimer zinciri. İdeal polimer zinciri. İdeal bir zincir, sözde toplu etkileşimlerin ihmal edildiği bir model zincirdir, yani. zincir boyunca kaldırılan bağlantıların etkileşimleri.

Laboratuvar çalışması 1.17 RASTGELE DEĞİŞKENLERİN NORMAL DAĞILIMI YASALARININ ÇALIŞMASI M.V. Kozintseva Çalışmanın amacı: mekanik bir model (Galton tahtası) üzerinde rastgele değişkenlerin dağılımını incelemek. Görev:

BELARUSYA DEVLET ÜNİVERSİTESİ ONAYLI Kimya Fakültesi Dekanı D.V. Sviridov 2011 Kayıt UD- /r POLİMER ÇÖZÜMLERİ Uzmanlık müfredatı 1-31 05 01 Kimya (yönlendirme ile)

Boyut dışlama kromatografisi, sıvı kromatografisinin bir çeşididir; burada, moleküllerin sorbentin gözenekleri içindeki çözücü ile parçacıkları arasında akan çözücü arasındaki dağılımı nedeniyle ayırma meydana gelir, yani. sabit faz, gözenekli bir gövde veya jeldir ve maddelerin farklı tutulması, maddelerin moleküllerinin boyutlarındaki, şekillerindeki ve sabit fazın gözeneklerine nüfuz etme yeteneklerindeki farklılıklardan kaynaklanır. Yöntemin adı, İngilizce terimden sürecin mekanizmasını yansıtır. "Boyut hariç tutma", bir boyut istisnasını belirtir. Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC), bir jelin sabit faz olarak görev yaptığı boyut dışlama kromatografisidir.

Bileşenlerin sorbent yüzeyi ile farklı etkileşimlerinden dolayı ayrılmanın meydana geldiği HPLC'nin diğer versiyonlarından farklı olarak, boyut dışlama kromatografisinde katı bir dolgu maddesinin rolü yalnızca belirli bir boyutta gözenekler oluşturmaktır ve durağan faz bunları dolduran bir çözücüdür. gözenekler.

Yöntemin temel özelliği, molekülleri hemen hemen her moleküler ağırlık aralığındaki çözeltideki boyutlarına göre ayırma olasılığıdır - 102 ila 108 arasında, bu da onu sentetik makromoleküler maddeler ve biyopolimerlerin incelenmesi için vazgeçilmez kılar.

Yöntemin temel ilkelerini düşünün. Hariç tutma sütununun hacmi, üç terimin toplamı olarak ifade edilebilir:

V c \u003d V m+V i+ Vd,

nerede m- ölü hacim (sorbent partikülleri arasındaki solvent hacmi, diğer bir deyişle mobil fazın hacmi); V içözücü tarafından işgal edilen gözeneklerin hacmidir (sabit fazın hacmi); V d, gözenekler hariç, emici matrisin hacmidir. Vt sütunundaki toplam çözücü hacmi, hareketli ve sabit fazların hacimlerinin toplamıdır:

V t = V m+V i .

Moleküllerin boyut dışlama sütununda tutulması, gözeneklere difüzyon olasılıkları ile belirlenir ve esas olarak moleküllerin ve gözeneklerin boyutlarının oranına bağlıdır. Dağıtım katsayısı K d, sıvı kromatografinin diğer versiyonlarında olduğu gibi, bir maddenin sabit ve hareketli fazlardaki konsantrasyonlarının oranıdır:

K d \u003d C 1 / C 0

Hareketli ve durağan fazlar aynı bileşime sahip olduğundan, her iki faza da eşit olarak erişilebilen bir maddenin Kd'si bire eşittir. Bu durum, tüm gözeneklere nüfuz eden ve dolayısıyla kolonda en yavaş hareket eden en küçük moleküller (çözücü moleküller dahil) için gerçekleşir. Bunların tutulan hacmi, toplam çözücü hacmi Vt'ye eşittir. Sorbentin gözenek boyutundan daha büyük olan tüm moleküller bunlara giremez (tam dışlama) ve partiküller arasındaki kanallardan geçemez. Mobil faz hacmi V'ye eşit aynı tutma hacmi ile kolondan ayrılırlar. m. Bu moleküller için bölünme katsayısı sıfırdır.

Boyut dışlama kromatografisinde numune ayırma ve saptama ilkesi.
A - örnek girişi; B - boyuta göre bölme; C - büyük makromoleküllerin verimi;
D, küçük makromoleküllerin verimidir.

Numunenin alıkonma hacmi ile moleküler ağırlığı (veya moleküler boyutu) arasındaki ilişki, kısmi bir kalibrasyon eğrisi ile tanımlanır; her bir spesifik sorbent, üzerinde ayrılan moleküler ağırlıkların alanının tahmin edildiğine göre kendi kalibrasyon eğrisi ile karakterize edilir. A Noktası, V sütununun hariç tutma sınırına veya ölü hacmine karşılık gelir m. A noktasından daha büyük kütleye sahip tüm moleküller, V tutma hacmine sahip tek bir tepe noktası ile elute olacaktır. m. B noktası, geçirgenlik sınırını yansıtır ve kütlesi B noktasından daha az olan tüm moleküller, sütunu tutma hacmi Vt ile tek bir tepe olarak terk edecektir. A ve B noktaları arasında seçici ayırma aralığı bulunur. karşılık gelen hacim

V i= V t - V m

genellikle kolonun çalışma hacmi olarak adlandırılır. Segment CD, V R - koordinatlarında oluşturulmuş kısmi bir kalibrasyon eğrisinin doğrusal bir bölümüdür. lg M. Bu bölüm denklem ile açıklanmıştır

V R \u003d C 1 - C 2 lg M ,

burada Cı, CD parçasının devamı ile y ekseninde kesilen doğru parçası, C2 ise bu parçanın y eksenine olan eğim açısının tanjantıdır. C2'nin değeri kolonun ayırma kapasitesi olarak adlandırılır, moleküler ağırlıktaki bir değişim büyüklüğü sırası başına çözücünün mililitre sayısı olarak ifade edilir. Ayırma kapasitesi ne kadar büyük olursa, belirli bir kütle aralığında ayırma o kadar seçici olur. Kalibrasyon eğrisinin doğrusal olmayan bölgelerinde (AC ve BD bölümleri), C2'deki düşüş nedeniyle, fraksiyonlamanın verimliliği belirgin şekilde azalır. Ayrıca, doğrusal olmayan ilişki lg M ve VR, veri işlemeyi önemli ölçüde karmaşıklaştırır ve sonuçların doğruluğunu azaltır. Bu nedenle, analiz edilen polimerin ayrılmasının kalibrasyon eğrisinin doğrusal bölümü içinde ilerlemesi için bir sütun (veya bir dizi sütun) seçme eğiliminde olunur.

Herhangi bir madde, Vt'den daha büyük bir tutulan hacim ile ayrıştırılırsa, bu, diğer ayırma mekanizmalarının (çoğunlukla adsorpsiyon) tezahürünü gösterir. Adsorpsiyon etkileri genellikle katı sorbentler üzerinde görülür, ancak bazen jel matrisi için artan afiniteden dolayı yarı sert jellerde de gözlenir. Bir örnek, aromatik bileşiklerin stirenedinilbenzen jelleri üzerinde adsorpsiyonudur.

Görünüşe göre, polimer-sorbent-çözücü sistemindeki etkileşim parametrelerini değiştirerek, adsorpsiyon mekanizmasından dışlama mekanizmasına geçilebilir ve bunun tersi de mümkündür. Genel olarak, boyut dışlama kromatografisi, özellikle polimerlerin moleküler ağırlık dağılımını (MWD) incelerken, analiz sonuçlarını önemli ölçüde bozabileceklerinden, adsorpsiyon ve diğer yan etkileri tamamen bastırma eğilimindedir. Müdahale eden faktörlerden biri, durağan fazın rolünün kolonun (kanal) duvarları tarafından oynandığı ve akış hızlarındaki farktan dolayı bir makromolekül veya partikül karışımının ayrılmasının meydana geldiği hidrodinamik kromatografi modudur. hareketli fazın capal ekseni boyunca ve duvarlarının yakınında ve ayrıca ayrılan parçacıkların boyutlarına göre kesit kanalları üzerinde dağılımı nedeniyle.

Boyut dışlama kromatografisinin diğer seçeneklerden temel farklılıkları, kullanılan belirli bir sistemdeki analizin önceden bilinen süresi, moleküllerinin boyutuna göre bileşenlerin elüsyon sırasını tahmin etme olasılığı, tümünde yaklaşık olarak aynı pik genişliğidir. seçici ayırma aralığı ve hacim Vt'ye karşılık gelen oldukça kısa bir süre içinde tüm numune bileşenlerinin verimine olan güven. Bu yöntem esas olarak polimerlerin MWD'sini ve biyolojik kökenli makromoleküllerin (proteinler, nükleik asitler, vb.) analizini incelemek için kullanılır, ancak bu özellikler onu polimerlerdeki düşük moleküler ağırlıklı safsızlıkların analizi ve ön ayırma için son derece umut verici kılar. Bilinmeyen kompozisyon örnekleri. Bu bilgi, belirli bir örneğin analizi için en iyi HPLC seçeneğinin seçimini büyük ölçüde kolaylaştırır. Ek olarak, mikrohazırlama boyutu dışlama ayırma, genellikle farklı HPLC türlerinin bir kombinasyonu ile karmaşık karışımların ayrılmasında ilk adım olarak kullanılır.

Polimer boyutu dışlama kromatografisinde, mobil faz akışının stabilitesi için en katı gereklilikler uygulanır. Polimer boyutu dışlama kromatografisindeki sonuçların doğruluğu, önemli ölçüde sıcaklığa bağlıdır. 10°C değiştiğinde, ortalama moleküler ağırlıkları belirleme hatası ±%10'u geçer. Bu nedenle, HPLC'nin bu varyantında, ayırma sisteminin sıcaklık kontrolü zorunludur. Kural olarak, ±1°C'lik sıcaklığı 80-100°C aralığında tutma doğruluğu yeterlidir. Bazı durumlarda, örneğin polietilen ve polipropilen analizinde, çalışma sıcaklığı 135-150°C'dir. Polimer boyutu dışlama kromatografisindeki en yaygın dedektör, diferansiyel refraktometredir.

Belirli bir analitik problemi çözmek için en uygun koşulları sağlayan emici maddelerin seçimi birkaç aşamada gerçekleştirilir. Jel matrisi kimyasal olarak inert olmalıdır, yani. boyut dışlama kromatografisi sırasında, ayrılan makromoleküllerin kimyasal bağlanması meydana gelmemelidir. Matriks ile temas halindeki proteinleri, enzimleri, nükleik asitleri ayırırken, denatürasyonları meydana gelmemelidir. İlk olarak, analiz edilen maddelerin kimyasal bileşimi veya çözünürlüğü hakkındaki verilere dayanarak, işlemin hangi versiyonunun kullanılması gerektiğine karar verilir - sulu sistemlerde veya gerekli sorbent tipini büyük ölçüde belirleyen organik çözücülerde kromatografi. Organik çözücülerde düşük ve orta polariteye sahip maddelerin ayrılması hem yarı sert hem de sert jellerde başarılı bir şekilde gerçekleştirilebilir. Polar gruplar içeren hidrofobik polimerlerin MWD'sinin incelenmesi, daha çok stiren-divinilbenzen jelleri olan kolonlarda gerçekleştirilir, çünkü bu durumda adsorpsiyon etkileri pratikte görünmez ve mobil faza değiştiricilerin eklenmesi gerekli değildir, bu da büyük ölçüde basitleştirir. çözücünün hazırlanması ve rejenerasyonu.

Sulu sistemlerde çalışmak için esas olarak sert sorbentler kullanılır; bazen özel tip yarı sert jellerle çok iyi sonuçlar elde edilebilir. Ardından, kalibrasyon eğrilerine veya fraksiyonasyon aralığındaki verilere göre, numunenin moleküler ağırlığı hakkındaki mevcut bilgiler dikkate alınarak istenen gözenekliliğe sahip bir sorbent seçilir. Analiz edilen karışım, molekül ağırlığı bakımından 2-2.5 büyüklük derecesinden daha fazla farklılık göstermeyen maddeler içeriyorsa, bunları aynı gözenek boyutuna sahip kolonlarda ayırmak genellikle mümkündür. Daha geniş bir kütle aralığı için, farklı gözenekliliğe sahip emici maddelere sahip birkaç sütundan oluşan setler kullanılmalıdır. Bu durumda yaklaşık bir kalibrasyon bağımlılığı, bireysel sorbentler için eğriler eklenerek elde edilir.

Boyut dışlama kromatografisinde kullanılan çözücüler aşağıdaki temel gereksinimleri karşılamalıdır:

1) numuneyi ayırma sıcaklığında tamamen çözün;

2) sorbentin yüzeyini ıslatın ve kolonun verimini bozmayın;

3) sorbentin yüzeyi ile ayrılacak maddelerin adsorpsiyonunu (ve diğer etkileşimleri) önlemek;

4) mümkün olan en yüksek algılama hassasiyetini sağlamak;

5) düşük viskoziteye ve toksisiteye sahiptir.

Ek olarak, polimerlerin analizinde çözücünün termodinamik kalitesi esastır: ayrılacak polimere ve jel matrisine göre "iyi" olması çok arzu edilir, yani. konsantrasyon etkileri en belirgindi.

TSK jel G2000PW, PF 0.05 M NaCl solüsyonu, akış hızı 1 ml/dak, basınç 2 MPa, sıcaklık 40°C, refraktometrik dedektör ile 2(600x7.5) mm'lik bir kompozit kolon üzerinde elde edilen polietilen glikol oligomerlerinin kromatogramı.

Numunenin çözünürlüğü genellikle uygun mobil fazlar aralığını sınırlayan ana sınırlayıcı faktördür. Bir dizi özellik açısından sentetik polimerlerin boyut dışlama kromatografisi için en iyi organik çözücü THF'dir. Eşsiz bir çözme gücüne, düşük viskoziteye ve toksisiteye sahiptir, diğer birçok çözücüden daha fazla stirendivinilbenzen jelleri ile uyumludur ve kural olarak, 220 nm'ye kadar bölgede bir refraktometre veya UV dedektörü kullanırken yüksek algılama hassasiyeti sağlar. Tetrahidrofuran polimerlerinde (poliamidler, poliakrilonitril, polietilen tereftalat, poliüretanlar, vb.) Yüksek oranda polar ve çözünmeyenlerin analizi için genellikle dimetilformamid veya μ-kresol kullanılır ve düşük polariteli polimerlerin, örneğin çeşitli kauçuklar ve polisiloksanların ayrılması, genellikle toluen veya kloroform içinde gerçekleştirilir. İkincisi ayrıca bir IR dedektörü ile çalışmak için en iyi çözücülerden biridir. hakkında-Diklorobenzen ve 1,2,4-triklorobenzen, aksi halde çözünmeyen poliolefinlerin (genellikle 135°C'de) yüksek sıcaklıkta kromatografisi için kullanılır. Bu çözücüler çok yüksek bir kırılma indeksine sahiptir ve bazen düşük kırılmalı polimerlerin analizi için tetrahidrofuran yerine faydalıdır, bu da refraktometre algılamasının hassasiyetini artırabilir.

Yüksek sıcaklık boyutu dışlama kromatografisi altında solventlerin ve yarı sert jellerin oksidasyonunu önlemek için, hakkında-diklorobenzen ve 1,2,4-triklorobenzen antioksidanlar (iyonol, santonox R, vb.) ekler.

Sert sorbentler, pH'lı tüm mobil fazlar ile uyumludur<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.

Jel partiküllerinin farklı çözücüler içinde şişme derecesi aynı değildir, bu nedenle kolonlardaki eluentin bu sorbentlerle değiştirilmesi, jel hacmindeki bir değişiklik ve boşluk oluşumu nedeniyle verimde azalmaya yol açabilir. Uygun olmayan çözücüler (aseton, alkoller) kullanıldığında, jel o kadar güçlü bir şekilde büzülür ki, kolon umutsuzca hasar görür. Küçük gözenek boyutuna sahip sorbentler için (μ-styrojel 100E ve 500E gibi), bu tür büzülme hem polar hem de polar olmayan çözücülerde gözlenir; bu nedenle, doymuş hidrokarbonlarda, florlu alkollerde ve dimetilformamidde de kullanılamazlar. Çok pahalı olsa da uygun bir çıkış yolu, kullanılan her solvent için ayrı sütun setleri kullanmaktır. Bu amaçla, bazı şirketler, farklı çözücüler - tetrahidrofuran, toluen, kloroform ve DMF ile doldurulmuş aynı gözenek boyutuna sahip kolonlar üretir.

Makromoleküllerin ayrılması sırasında, bandın bulaşmasına ana katkı, engellenen kütle transferi ile belirlenir. Ne yazık ki, kullanılan eluentlerin çoğu yüksek viskoziteye sahiptir. Viskoziteyi azaltmak (ayrıca çözünürlüğü iyileştirmek için), boyut dışlama kromatografisi genellikle yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilir, bu da kromatografik sistemin verimliliğini büyük ölçüde artırır.

Çoğu polimerin sert jeller üzerindeki analizi, adsorpsiyonları nedeniyle genellikle karmaşıktır. Adsorpsiyonu bastırmak için, genellikle kolon dolgusu üzerinde analitlerden daha güçlü bir şekilde adsorbe edilen çözücüler kullanılır. Herhangi bir nedenle bu mümkün değilse, mobil faz, tetrahidrofuran gibi bir polar değiştiricinin %0.1-2'si eklenerek değiştirilir. Çok daha güçlü değiştiriciler, etilen glikol ve farklı moleküler ağırlıklara sahip poliglikollerdir (PEG-200, PEG-400, carbovax 20 M). Bazen, örneğin, dimetilformamid içindeki poliasitlerin analizinde, yeterince güçlü asitlerin eklenmesi gerekir. Değiştiriciler ekleyerek adsorpsiyonun tamamen ortadan kaldırılmasının her zaman mümkün olmadığına dikkat edilmelidir. Bu gibi durumlarda yarı sert jeller kullanılmalıdır. Bazı polimerler, yalnızca stiren-divinilbenzen jelleri ile uyumsuz olan yüksek polar çözücülerde (aseton, dimetil sülfoksit, vb.) iyi çözünür. Bunları sert sorbentler üzerinde ayırırken, çözücü seçimi yukarıda belirtilen genel ilkelere göre yapılır.

Sulu ortamda boyut dışlama kromatografisinin kendine has karakteristik özellikleri vardır. Ayrılabilir birçok sistemin (proteinler, enzimler, polisakkaritler, polielektrolitler, vb.) özellikleri ve kullanılan sorbentlerin çeşitliliği nedeniyle, çeşitli istenmeyen etkileri bastırmak için PF bileşiminde birçok varyasyon vardır. Çözücü olarak dekstran jeller (sefadeksler), poliakrilamid, hidroksiakrilmetakrilat jeller, agaroz jeller vb. Çözeltinin iyonik gücü kullanılır. Çözeltinin pH değeri ve iyonik gücü ne kadar düşükse, makromoleküllerin katlanmamış konformasyonları o kadar uygun hale gelir (polielektrolit şişmesi olarak adlandırılır). Bu durumda, ortalama boyutlar artar, bu da boyut dışlama kromatografi modunda alıkonma hacimlerinde bir azalmaya yol açar. Genel modifikasyon yöntemleri, çeşitli tuzların eklenmesi ve belirli bir pH değerine sahip tampon çözeltilerin kullanılmasıdır. Özellikle pH'ın korunması<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.

Boyut dışlama kromatografisinin en önemli uygulama alanı, makromoleküler bileşiklerin incelenmesidir. Sentetik polimerlere uygulandığında, bu yöntem moleküler ağırlık özelliklerini belirlemek için kısa sürede lider bir konuma gelmiştir ve diğer heterojenlik türlerini incelemek için yoğun olarak kullanılmaktadır. Biyopolimerlerin kimyasında, makromolekülleri parçalara ayırmak ve moleküler ağırlıklarını belirlemek için boyut dışlama kromatografisi yaygın olarak kullanılır.

Yüksek moleküler ağırlıklı sentetik polimerlerin boyut dışlama kromatografisinin temel bir özelliği, bir karışımı tek tek bileşiklere ayırmanın imkansızlığıdır. Bu maddeler, farklı polimerizasyon derecelerine ve buna bağlı olarak farklı moleküler ağırlıklara sahip polimer homologlarının bir karışımıdır. i. Bu tür karışımların moleküler ağırlığı, ortalama alma yöntemine bağlı olan bazı ortalama değerlerle tahmin edilebilir. Her moleküler ağırlığa sahip moleküllerin içeriği M i polimer moleküllerinin toplam sayısındaki sayısal fraksiyonu veya toplam kütlelerindeki kütle fraksiyonu ile belirlenir. Tipik olarak, polimer, sırasıyla sayı ortalaması M olarak adlandırılan bu yöntemlerle bulunan ortalama değerlerle karakterize edilir. n ve kütle ortalaması M w moleküler ağırlık. M değerleri nörneğin kriyoskopi, osmometri, ebulliyoskopi ve M değerlerini verin w- ışık saçılması ve ultrasantrifüjleme.

Molekül kütlesi M olan molekül sayısını belirtirsek i N aracılığıyla i, daha sonra polimerin toplam kütlesi cinsinden ifade edilebilir Σ m i n i , kütle M olan moleküllerin sayısal kesri i N aracılığıyla i / Σ n i ve M kütleli moleküllerin kütle oranı i- bir yandan bir yan F i= M i n i / Σ m i n i . Bu fraksiyonlara karşılık gelen toplam polimer kütlesinin kısmını belirlemek için, bunlar M ile çarpılır. i .

Tüm miktarlar için elde edilen değerlerin toplanmasıyla ortalama moleküler ağırlıklar elde edilir:

m n = Σ 1 /( fi/M i ) = (Σ m i n i )/(Σ n i )

m w = Σ m i fi = (Σ m i 2 n i )/(Σ m i n i )

oran M w>/M n polimerin polidispersitesini karakterize eder.

Pratikte, polimerlerin moleküler ağırlığı genellikle viskozimetre ile belirlenir. Ortalama viskozite moleküler ağırlığı, Mark-Kuhn-Houwink denklemine göre bulunur:

[η ] = K η / M ηa

burada [η] - içsel viskozite; K η ve belirli bir sıcaklıkta belirli bir polimer-çözücü sistemi için sabitlerdir.

M η değeri denklem ile tanımlanır

M r = ( Σ m i a fi ) 1 A

Kural olarak, ortalama moleküler ağırlıklar eşitsizliği sağlar.

m w> M η > M n

Tipik olarak, bir polimer numunesi, bir dizi M değeri ile karakterize edilir. w, M η , M n ve M w/M η , ancak bu yeterli olmayabilir. MWD eğrileri, bir numunenin moleküler kütle homojensizliği hakkında en eksiksiz bilgiyi sağlar. Dışlama ayırması sırasında elde edilen tipik bir kromatogram, bir veya daha fazla maksimuma sahip oldukça düzgün bir eğridir. Bu eğriden, kalibrasyon bağımlılığı ve ilgili hesaplamalar kullanılarak, polimerin ortalama moleküler özelliklerinin ve MWD'nin değerleri, diferansiyel veya integral formda belirlenir.