5. کروماتوگرافی ژل

فیلتراسیون ژل (مترادف با کروماتوگرافی ژل) روشی برای جداسازی مخلوطی از مواد با وزن‌های مولکولی مختلف با فیلتر کردن از طریق ژل‌های مختلف به اصطلاح سلولی است.

فاز ساکن در کروماتوگرافی ژل، حلالی است که در منافذ ژل قرار دارد و فاز متحرک خود حلال است، یعنی هر دو فاز متحرک و ساکن از یک ماده یا مخلوطی از مواد مشابه تشکیل شده اند. ژل بر اساس، به عنوان مثال، دکستران، پلی آکریل آمید یا سایر ترکیبات طبیعی و مصنوعی تهیه می شود.

بر خلاف سایر روش های کروماتوگرافی که از تفاوت ها در خواص شیمیاییمواد جدا شده، که در طول توزیع آنها بین فازهای ثابت و متحرک آشکار می شود، بر اساس اثر غربال، مشخصه ژل ها با شعاع منافذ مشخص است. حلال (فاز متحرک) هم حجم خارجی بین دانه های ژل و هم حجم داخلی منافذ را پر می کند. حجم حلال بین دانه های ژل - V m را حجم متوسط، انتقال یا مرده می نامند و حجم داخلی منافذ - V p را جسم فاز ساکن در نظر می گیرند. هنگامی که یک نمونه حاوی چندین نوع یون یا مولکول به یک ستون وارد می شود اندازه های متفاوتسپس تمایل دارند از فاز متحرک به داخل منافذ نفوذ کنند. این نفوذ به دلیل توزیع آنتروپی است، زیرا غلظت مولکول های مواد جدا شده در محلول خارجی بیشتر از فضای منافذ است. اما تنها در صورتی امکان پذیر می شود که اندازه یون ها یا مولکول ها کوچکتر از قطر منافذ باشد.

شکل 5 فرم کلیمنحنی کالیبراسیون در کروماتوگرافی ژل:

1 - منطقه حذف، که در آن همه مولکول ها دارای اندازه بزرگتر از m2 هستند.

2 - منطقه نفوذ یا جداسازی، که در آن اندازه مولکول ها در محدوده m 1 و m 2 قرار دارد.

3- منطقه ای که در آن نفوذ کامل مولکول هایی با اندازه های کمتر از m 1 رخ می دهد.

در فرآیند کروماتوگرافی ژل، مولکول های بزرگی که توسط ژل جذب نمی شوند، زیرا اندازه آنها از اندازه منافذ بیشتر است، می توانند از مولکول های کوچکی که در منافذ نفوذ می کنند جدا شده و سپس شستشو داده شوند. جداسازی های ظریف تری نیز انجام می شود، زیرا اندازه منافذ را می توان با تغییر، به عنوان مثال، ترکیب حلال و در نتیجه، تورم ژل تنظیم کرد. کروماتوگرافی ژل را می توان در نسخه های ستونی و لایه نازک انجام داد.

ژل های مورد استفاده در عمل معمولا به نرم، نیمه سفت و سخت تقسیم می شوند. ژل های نرم ترکیبات آلی با مولکولی بالا با تعداد کمی پیوند متقابل هستند. ضریب ظرفیت آنها، برابر با نسبت حجم حلال داخل ژل به حجم آن در خارج از ژل، 3 است. هنگام تورم، حجم خود را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند. اینها ژل‌های سفادکس یا دکستران، ژل‌های آگار، نشاسته و غیره هستند. آنها برای جدا کردن مخلوط‌هایی از مواد با وزن مولکولی کم، اغلب در نسخه‌های لایه نازک استفاده می‌شوند. کروماتوگرافی روی ژل های نرم، فیلتراسیون ژل نامیده می شود.

ژل های نیمه سفت با پلیمریزاسیون تولید می شوند. استایروژل ها، محصولات کوپلیمریزاسیون استایرن و دی وینیل بنزن با تعداد زیادی پیوند متقابل، گسترده شده اند. ضریب ظرفیت ژل های نیمه سفت در محدوده 0.8 ... 1.2 قرار دارد که حجم آنها به طور قابل توجهی افزایش نمی یابد (1.2 ... 1.8 برابر). کروماتوگرافی روی ژل های نیمه سفت، کروماتوگرافی نفوذ ژل نامیده می شود.

ژل های سخت شامل ژل های سیلیکا و اغلب شیشه های متخلخل هستند، اگرچه ژل نیستند. ژل های سخت دارای ضریب ظرفیت کوچک (0.8...1.1) و اندازه منافذ ثابت هستند. این مواد در کروماتوگرافی ژل برای فشار خون بالا.

حلال های کروماتوگرافی ژل باید تمام اجزای مخلوط را حل کرده، سطح ژل را خیس کرده و روی آن جذب نشوند.

کاربرد عملی کروماتوگرافی ژل عمدتاً با جداسازی مخلوطی از ترکیبات با وزن مولکولی بالا همراه است، اگرچه آنها اغلب برای جداسازی ترکیبات با وزن مولکولی کم استفاده می شوند، زیرا جداسازی با این روش با دمای اتاق.

6. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)

کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا بیشترین است روش موثرتجزیه و تحلیل نمونه های آلی از ترکیب پیچیده فرآیند تجزیه و تحلیل نمونه به 2 مرحله تقسیم می شود:

· تقسیم نمونه به اجزای تشکیل دهنده آن.

· تشخیص و اندازه گیری محتوای هر جزء.

مشکل جداسازی با استفاده از یک ستون کروماتوگرافی که یک لوله پر از جاذب است حل می شود. هنگام انجام تجزیه و تحلیل، یک مایع (شوینده) از یک ترکیب خاص از طریق یک ستون کروماتوگرافی با سرعت ثابت تغذیه می شود. دوز دقیق اندازه گیری شده از نمونه به این جریان تزریق می شود.

اجزای یک نمونه وارد شده به یک ستون کروماتوگرافی به دلیل تمایلات متفاوتی که با جاذب ستون دارند، با سرعت های مختلف در امتداد آن حرکت می کنند و در زمان های مختلف به طور متوالی به آشکارساز می رسند.

بنابراین، ستون کروماتوگرافی وظیفه انتخاب و کارایی جداسازی اجزا را بر عهده دارد. با انتخاب انواع مختلف ستون ها می توانید میزان جداسازی مواد مورد تجزیه و تحلیل را کنترل کنید. ترکیبات از طریق زمان نگهداری آنها شناسایی می شوند. تعیین کمی هر یک از مولفه ها بر اساس بزرگی سیگنال تحلیلی اندازه گیری شده با استفاده از آشکارساز متصل به خروجی ستون کروماتوگرافی محاسبه می شود.

هنگام تجزیه و تحلیل ترکیبات با MPC کم (آمین های بیوژن، هیدروکربن های پلی آروماتیک، هورمون ها، سموم)، به دلیل سختی کار آماده سازی نمونه های واقعی، حساسیت و انتخاب روش به یک ویژگی مهم تبدیل می شود. استفاده از آشکارساز فلوئوریمتری نه تنها به کاهش محدودیت های تشخیص اجازه می دهد، بلکه به طور انتخابی مواد تجزیه و تحلیل شده را در پس زمینه ماتریس و اجزای همراه نمونه جدا می کند.

روش HPLC در تحقیقات بهداشتی و بهداشتی، اکولوژی، پزشکی، داروسازی، پتروشیمی، پزشکی قانونی، برای کنترل کیفیت و صدور گواهینامه محصول استفاده می شود.

یک پمپ سرنگی "پایتون" به عنوان یک واحد تامین کننده شوینده استفاده می شود که دارای ویژگی های زیر است:

· عدم وجود ضربان فشار هنگام تامین حلال.

محدوده وسیعی از نرخ جریان حجمی.

· حجم زیاد محفظه پمپ؛

· توسعه پذیری (توانایی ترکیب چندین بلوک برای ایجاد یک سیستم گرادیان).

انواع مختلفی از آشکارسازها را می توان در یک سیستم کروماتوگرافی استفاده کرد، به عنوان مثال، "Fluorat-02-2M" (انتخاب طیفی توسط فیلترها انجام می شود) یا "Fluorat-02 Panorama" (انتخاب طیفی توسط تک رنگ ها انجام می شود).

7. کاربرد

کروماتوگرافی مایع مهمترین روش تحقیق فیزیکی و شیمیایی در شیمی، زیست شناسی، بیوشیمی، پزشکی و بیوتکنولوژی است. برای تجزیه و تحلیل، جداسازی، خالص سازی و جداسازی اسیدهای آمینه، پپتیدها، پروتئین ها، آنزیم ها، ویروس ها، نوکلئوتیدها، اسیدهای نوکلئیک، کربوهیدرات ها، لیپیدها، هورمون ها و غیره استفاده می شود. مطالعه فرآیندهای متابولیسم در موجودات زنده داروها؛ تشخیص در پزشکی؛ تجزیه و تحلیل محصولات شیمیایی و پتروشیمی سنتز، واسطه ها، رنگ ها، سوخت ها، روان کننده ها، روغن ها، فاضلاب; مطالعه ایزوترم های جذب از محلول، سینتیک و گزینش پذیری مواد شیمیایی فرآیندها

در شیمی ترکیبات درشت مولکولی و در تولید پلیمرها، از کروماتوگرافی مایع برای تجزیه و تحلیل کیفیت مونومرها، مطالعه توزیع وزن مولکولی و توزیع بر اساس نوع عملکرد الیگومرها و پلیمرها استفاده می شود که برای کنترل محصول ضروری است. کروماتوگرافی مایع همچنین در عطرسازی، صنایع غذایی، برای تجزیه و تحلیل آلودگی های محیطی و در علم پزشکی قانونی استفاده می شود.

نتیجه

آغاز قرن بیستم با کشف روش تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی، که زمینه های مختلف علم را غنی و متحد کرد، مشخص شد، بدون آن پیشرفت علمی قرن بیست و یکم غیرممکن است. معرفی روش های کروماتوگرافی و در درجه اول کروماتوگرافی مایع در پزشکی حل بسیاری از مسائل حیاتی را ممکن ساخت: مطالعه درجه خلوص و پایداری. داروها، جداسازی مقدماتی داروهای هورمونی فردی (به عنوان مثال، انسولین، اینترفرون)، تعیین کمی انتقال دهنده های عصبی در اشیاء بیولوژیکی: آدرنالین، نوراپی نفرین. وجود این مواد در یک موجود زنده با توانایی به خاطر سپردن، یادگیری و کسب هر گونه مهارت مرتبط است. شناسایی استروئیدها، اسیدهای آمینه، آمین‌ها و سایر ترکیبات با روش‌های HPLC در تشخیص برخی بیماری‌های ارثی از جمله انفارکتوس میوکارد، دیابت و بیماری‌های مختلف سیستم عصبی بسیار مهم است. یکی از وظایف فوری پزشکی بالینی برای تشخیص سریع، به اصطلاح آنالیز مشخصات اجزای یک شی بیولوژیکی است که با روش‌های کروماتوگرافی مایع انجام می‌شود، که امکان شناسایی هر پیک، بلکه مقایسه پروفایل‌های کروماتوگرام برای ساخت را ممکن می‌سازد. نتیجه گیری در مورد نرمال بودن یا آسیب شناسی پردازش حجم عظیمی از اطلاعات فقط با استفاده از رایانه انجام می شود (این روش "روش تشخیص الگو" نامیده می شود).

کتابشناسی - فهرست کتب

1. Vasiliev V.P. شیمی تجزیه، 2 کتاب. کتاب 2 روش های فیزیکوشیمیایی تجزیه و تحلیل: کتاب درسی. برای دانش آموزان دانشگاه هایی که در رشته مهندسی شیمی تحصیل می کنند. متخصص. – ویرایش چهارم، کلیشه. – M.: Bustard, 2004 – 384 p.

2. Moskvin L.N., Tsaritsyna L.G. روش های جداسازی و غلظت در شیمی تجزیه. – ل.: شیمی، 1991. – 256 ص.

3. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=43468

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Paper_chromatography

5. http://referats.qip.ru/referats/preview/93743/6

6. http://www.curemed.ru/medarticle/articles/12186.htm

7. http://www.lumex.ru/method.php?id=16

8. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1544.html

9. http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/1110.html

در این روش محلول مورد تجزیه و تحلیل از ستونی پر شده با ژل دانه ای متورم (فاز ثابت) عبور داده می شود. ذرات ژل از یک ترکیب با وزن مولکولی بالا (HMC) تشکیل شده‌اند که ساختار شبکه‌ای دارد (ماکرومولکول‌های انعطاف‌پذیر توسط پیوندهای متقاطع شیمیایی به هم متصل می‌شوند). به همین دلیل ژل متورم دارای ساختار شبکه ای است که بین گره های آن یک حلال وجود دارد.

توزیع شعاعی فضای بینابینی ژل- ویژگی اصلی ژل مورد استفاده به ماهیت پلیمر و حلال، فرکانس شبکه و دما بستگی دارد.

تأثیر جداسازی ماده در کروماتوگرافی ژل به این دلیل است که مولکول‌های متفاوت از نظر جرم مولی (طول) قادرند تا اعماق مختلف به ساختار ژل نفوذ کرده و برای زمان‌های مختلف در آن باقی بمانند. بنابراین، در حین شستشو، مولکول های بزرگی که قادر به نفوذ به اعماق دانه های ژل نیستند، ابتدا از ستون خارج می شوند و کوچکترین ها آخرین آنها بیرون می آیند. گویی مولکول ها در فضای بین بافتی ژل الک می شوند.

کروماتوگرافی به شرح زیر انجام می شود. گرانول های ژل در یک ستون شیشه ای قرار داده می شوند، اجازه داده می شود تا در یک حلال متورم شود و سپس مخلوط تجزیه شده از مواد به ستون وارد می شود. مولکول های کوچک به طور مساوی در کل حجم گرانول ها توزیع می شوند، در حالی که مولکول های بزرگتر که قادر به نفوذ به داخل نیستند، فقط در لایه حلال اطراف گرانول ها (حجم خارجی) باقی می مانند. سپس ستون با یک حلال - شوینده شسته می شود. همانطور که قبلاً اشاره شد، مولکول های بزرگ با سرعت بالاتری نسبت به مولکول های کوچک در ستون حرکت می کنند که حرکت آنها به طور مداوم با انتشار در اعماق دانه های فاز ساکن کند می شود. در نتیجه، اجزای مخلوط به ترتیب کاهش جرم مولی از ستون شسته می شوند. نمونه (کسری) از شوینده خروجی از ستون برای تجزیه و تحلیل گرفته می شود. اگر تجزیه و تحلیل خودکار مداوم ماده شوینده امکان پذیر باشد، آزمایش تا حد زیادی ساده می شود.

برای تحقیق، ژل باید به گونه ای انتخاب شود که میل ترکیبی آن برای مواد مورد تجزیه و تحلیل حداقل باشد: در این حالت، مواد می توانند آزادانه در امتداد لایه ستون مطابق با اندازه مولکول های خود مخلوط شوند. گرانول های ژل باید داشته باشند اندازه های بهینه:خیلی کوچک - به برقراری سریع تعادل انتشار کمک می کند، اما باعث مقاومت هیدرولیکی بالای ستون می شود. استفاده از گرانول های بزرگ مقاومت هیدرولیکی پایینی ایجاد می کند، اما از انتشار جلوگیری می کند و زمان رهاسازی مواد مورد تجزیه و تحلیل را افزایش می دهد.

علاوه بر این، گرانول ها باید استحکام مکانیکی خاصی داشته باشند، در غیر این صورت تغییر شکل آنها در ستون منجر به کاهش سرعت شستشو می شود.

پرکاربردترین مورد برای کروماتوگرافی ژلی است سفادکس(ژل دکستران - یک پلی ساکارید با وزن مولکولی بالا)، زمانی که باکتری های خاصی در محیط ساکارز رشد می کنند تشکیل می شود. هشت نوع سفادکس موجود است که از نظر میزان تورم آنها در برابر قلیاها و اسیدهای ضعیف مقاوم است.

در نظر بگیریم مثال خاصجداسازی مخلوط نشاسته و گلوکز روی سفادکس G- 25. 2 سانتی متر مکعب از محلول آبی نشاسته و گلوکز در ستونی با 87 گرم ژل قرار داده شد و مخلوط با محلول شستشو داده شد. نمک سفره. فراکسیون های تصفیه شده جمع آوری و محتوای نشاسته و گلوکز آنها تعیین شد. مولکول‌های نشاسته عملاً به داخل گرانول‌های ژل نفوذ نکردند، بنابراین نشاسته ابتدا با مصرف شوینده 32-44 میلی‌لیتر و گلوکز - دوم با مصرف شوینده 66-80 میلی‌لیتر شسته شد.

بر اساس داده های به دست آمده، کروماتوگرام ساخته شد. برای انجام این کار، غلظت مواد در کسرها در امتداد محور ارتین ترسیم می شود و حجم ماده شوینده (یا عدد کسری) در امتداد محور آبسیسا رسم می شود. از کروماتوگرام مشخص شد حجم احتباس مواد V/- حجم کل ماده شوینده جمع آوری شده تا زمانی که کسری با حداکثر غلظت ماده از ستون خارج شود. از یک ستون خاص، یک ماده معین همیشه در همان زمان شسته می شود V،.در مورد مورد بررسی، حجم نگهداری برای نشاسته 35 میلی لیتر و برای گلوکز - 73 میلی لیتر بود.

حجم نگهداری مواد کاملاً دقیق بازتولید می شود. بنابراین، با استفاده از کروماتوگرافی ژل، می توان مشکل معکوس را حل کرد - تعیین جرم مولی ترکیبات ناشناخته با تعیین آنها. V،.برای انجام این کار، ابتدا ستون کالیبره می شود: حجم نگهداری BMC ها (پلیمرهای استاندارد) با جرم مولی مشخص تعیین می شود. برای این منظور، پروتئین‌هایی با جرم مولی ثابت بیشتر برای کالیبره کردن ژل‌های آبدوست استفاده می‌شوند. علاوه بر این، برای تعدادی از پروتئین های کروی، علاوه بر جرم مولی که از نظر شیمیایی تعیین می شود، اندازه مولکول های آنها نیز مشخص است. بنابراین، با استفاده از یک ستون کالیبره شده با پروتئین های شناخته شده، می توان ایده ای از شعاع موثر مولکول های مورد مطالعه را نیز به دست آورد.

رونوشت

1 تأسیس آکادمی علوم روسیه مؤسسه ترکیبات عنصری به نام. A.N.NESMEYANOVA. مرکز تحقیقات و آموزش فیزیک و شیمی پلیمرها ژل کروماتوگرافی دائمی پلیمرها هدف کارگاه ویژه Blagodatskikh I.V. مسکو

2 مطالب. مبانی کروماتوگرافی پلیمری. نیروهای محرک و حالت های کروماتوگرافی پلیمرها ... ویژگی های پیک کروماتوگرافی. مفهوم صفحات نظری..3 مبانی روش کروماتوگرافی حذف اندازه (نفوذ ژل). انجام کار عملی بر روی تجزیه و تحلیل MWD پلیمر با استفاده از روش کروماتوگرافی نفوذ ژل 3. ادبیات. مبانی کروماتوگرافی پلیمری نیروهای محرکه و حالت های کروماتوگرافی پلیمری. کروماتوگرافی روشی برای جداسازی مواد با توزیع آنها بین دو فاز است که یکی متحرک و دیگری بی حرکت است. نقش فاز متحرک در کروماتوگرافی مایع توسط یک مایع (شوینده) که در کانال های بین ذرات در امتداد ستونی پر از مواد متخلخل حرکت می کند بازی می کند (شکل را ببینید). شکل حرکت یک ماکرومولکول در یک ستون کروماتوگرافی: d k - اندازه کانال های بین ذرات فاز ساکن. d n - اندازه منافذ؛ R اندازه ماکرومولکول است. t s زمان صرف شده توسط ماکرومولکول در منافذ است، t m در فاز متحرک است. فاز ساکن منافذ جاذب پر از مایع است. میانگین سرعت حرکت این فاز در امتداد محور ستون صفر است. آنالیت در امتداد محور ستون حرکت می کند، در امتداد فاز متحرک حرکت می کند و هر از گاهی که وارد فاز ساکن می شود متوقف می شود. این فرآیند در شکل نشان داده شده است، که به طور شماتیک حرکت ناگهانی 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 t s + t m + t k، () که در آن t s زمان اقامت مولکول در فاز ساکن است، t m d زمان صرف شده توسط مولکول در فاز متحرک است (ضریب انتشار عرضی D - D، t k زمان است. انتقال از فاز متحرک به فاز ثابت و برگشت). 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 می توان آن را در فرمول (() حذف کرد. اگر تعداد توقف ها هنگام حرکت در امتداد ستون به اندازه کافی زیاد باشد، در این صورت کل زمان حرکت ماکرومولکول در طول ستون در مقایسه با زمان مشخصه برای برقراری تعادل بسیار زیاد 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)، می‌توان از روش‌های ترمودینامیک تعادلی استفاده کرد. . یعنی، ضریب توزیع با انرژی آزاد انتقال ماکرومولکول از فاز متحرک به فاز ثابت تعیین می‌شود: T S H G RT Kd exp exp () RT برای زنجیره‌ای متشکل از N بخش، 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 شرح زیر تعریف می شود: VR V K d (4) Vt V که در آن VR حجمی است که یک ماده معین از ستون خارج می شود، V حجم فاز متحرک است که با بازده تعیین می شود. از بزرگترین ماکرومولکول هایی که وارد منافذ نمی شوند، V t حجم شستشوی موادی است که همراه با جلوی حلال خارج می شوند. از (3) بلافاصله می توانید ببینید که بسته به علامت G، ماکرومولکول ها وقتی وارد منافذ می شوند رفتار متفاوتی دارند (شکل را ببینید): شکل .. اگر G>، K d با افزایش طول درشت مولکول تمایل پیدا می کند. در این حالت حجم شستشو نیز کاهش می یابد). این مربوط به حالت 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 آثار [,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 تغییرات در حجم شستشو تغییر می کند، مشخص کردن کارایی ستون برای استفاده از ماده حفظ نشده آزاد شده در K d..3 صحیح است. روش کروماتوگرافی مبانی حذف اندازه (نفوذ ژل). 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 جزء آنتروپی تعیین شود. انرژی آزاد، و جزء انرژی در مقایسه با آن کوچک است. در این حالت، ضریب توزیع به طور تصاعدی به نسبت اندازه ماکرومولکول و اندازه منافذ بستگی دارد. تئوری پوسته پوسته شدن الگوهای زیر را برای مورد منافذ متناسب با اندازه ماکرومولکول RK d Aexp Dα پیش بینی می کند، (8) که در آن Ran شعاع مشخصه یک زنجیره ایده آل یا 3 R و 5 برای یک زنجیره با برهمکنش حجمی است. ، D قطر منافذ است، α توان 4/3 تا بسته به مدل منافذ اتخاذ شده (شکاف، مویرگی، نوار) ​​و مدل زنجیره ای (ایده آل یا غیر ایده آل) است. بنابراین، رفتار ماکرومولکول‌ها در شرایط کروماتوگرافی حذف اندازه توسط اندازه زنجیره تعیین می‌شود. اندازه یک درشت مولکول با ساختار شیمیایی، تعداد حلقه های زنجیره (یا وزن مولکولی) و توپولوژی تعیین می شود (به عنوان مثال، اندازه یک ماکرومولکول یا ماکروسیکل شاخه دار در مقایسه با یک ماکرومولکول خطی همان ماده شیمیایی کاهش می یابد. ساختار). علاوه بر این، اندازه ماکرومولکول های انعطاف پذیر به دلیل اثر حجمی حذف شده، تا حدی به حلال مورد استفاده بستگی دارد. با این حال، روش GPC در عمل آزمایشگاهی به عنوان روشی برای جداسازی با وزن‌های مولکولی، تعیین وزن‌های مولکولی متوسط ​​و توزیع وزن مولکولی (MWDs) رایج شده است. توسعه این روش در اواسط دهه 5 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 جرم مولکولی مطلق نیست، اما نیاز به کالیبراسیون مناسب با استفاده از نمونه های استاندارد (ترجیحاً پراکنده باریک) با MM شناخته شده دارد که حجم (یا زمان) ماندگاری را به MM مربوط می کند. شکل 4 منحنی های کالیبراسیون پلی استایرن را بر حسب log V R بر روی جاذب های آلی نیمه سخت Waters (crostyragel) با اندازه های منافذ مختلف نشان می دهد. برای تجزیه و تحلیل هر پلیمر با وزن مولکولی، لازم است ستونی با اندازه مناسبمنافذ یا مجموعه ای از ستون ها با منافذ مختلف، یا از ستونی با مخلوطی از جاذب ها با منافذ مختلف استفاده کنید (ستون Lnear در مثال داده شده). البته برای استفاده از روش GPC برای تجزیه و تحلیل MMR، لازم است شرایطی برای اجرای مکانیسم حذف جداسازی فراهم شود که اثرات متقابل هر دو حلقه میانی و انتهایی زنجیره پیچیده نباشد. ما در مورد برهمکنش جذب از یک حلال غیر قطبی یا برهمکنش فاز معکوس قطعات زنجیره غیر قطبی 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 الکترواستاتیک قوی هستند و به انتخاب دقیق شرایط کروماتوگرافی نیاز دارند. انتخاب شرایط شامل انتخاب یک جاذب و حلال (شوینده) است که از نظر ساختار شیمیایی برای یک آنالیز خاص مناسب است. 5

6 توصیه ها را می توان در کتابچه های راهنمای تولید کنندگان تجهیزات کروماتوگرافی و همچنین در کتاب های مرجع و تک نگاری ها یافت (به عنوان مثال نگاه کنید به)، 6 V R، ml شکل. 4. منحنی های کالیبراسیون برای ستون های μstyragel. شکل علامت گذاری اختصاصی ستون ها را با مقداری نشان می دهد که اندازه منافذ جاذب را مشخص می کند، که برابر با طول زنجیره پلی استایرن دراز 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 مایع (پمپ)، یک جریان پایدار،) یک سیستم تزریق نمونه بدون توقف جریان (انژکتور یا نمونه‌بر خودکار)، 3) یک آشکارساز - دستگاهی که تشکیل یک سیگنال متناسب با غلظت ماده در خروجی از ستون (آشکارسازها انواع مختلفی دارند، محبوب 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 فرد شخصی کامپیوتر. در کروماتوگراف های مدرن، عملکرد تمام قسمت های کروماتوگراف نیز اغلب توسط کنترل می شود برنامه کنترل، یکپارچه با یک سیستم پردازش داده. کروماتوگرام یک پلیمر به دست آمده در شرایط کروماتوگرافی حذف اندازه F(V) انعکاسی از تابع توزیع وزن مولکولی W() است. بر اساس قانون بقای ماده: F V dv W d (9) برای رفتن از کروماتوگرام به تابع MMD، باید یک تابع کالیبراسیون Vf(() داشته باشیم، سپس تابع مورد نظر WF(f) خواهد بود. df () d این روابط بدون در نظر گرفتن گسترش ابزاری (IB ) نوشته می شوند. کروماتوگرام واقعی نتیجه جداسازی نمونه با MM است در حالی که در طول ستون حرکت می کند و همزمان همولوگ های پلیمری را به دلیل محو شدن ناحیه مخلوط می کند. بنابراین، تابع F(W) در رابطه (9) باید به صورت کروماتوگرام تصحیح شده روی PU درک شود. این تابع یک راه حل برای معادله انتگرال فردهولم از نوع اول است. چند روش شناخته شده برای تصحیح PU وجود دارد. برای مثال ببینید. با این حال، در سیستم‌های کروماتوگرافی مدرن با کارایی بالا، در اکثر موارد سهم PU در کروماتوگرام در مقایسه با MMP ناچیز است و می‌توان از آن چشم‌پوشی کرد. مهمترین روش کالیبراسیون کروماتوگراف با توجه به جرم 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 گیج 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 محدودیت‌های بالایی و پایینی در MM توصیف می‌کنند.

7 پلی اتیلن اکسید، دکستران و برخی دیگر. شما 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 متناسب با حاصلضرب ویسکوزیته ذاتی و وزن مولکولی پلیمر 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 ()، () log η n BV e، () با استفاده از مجموعه ای از هر استاندارد و رابطه مارک-کوهن-هووینک شناخته شده (3) می سازیم: η K a. (3) برای حرکت از رابطه شکل () به وابستگی گیج () برای پلیمر مورد مطالعه، کافی است از رابطه مارک-کوهن-هووینک مربوطه استفاده کنیم، پس از آن (4) به دست می آوریم: log n B V e + a log K. (4) در نتیجه داده‌های کروماتوگرافی نفوذ ژل، می‌توان وزن‌های مولکولی متوسط ​​با درجات مختلف میانگین‌گیری را پیدا کرد، که طبق تعریف، مقادیر زیر را نشان می‌دهند: () n - عدد میانگین MM , W () d W d w z W d W d W d W d - میانگین جرمی MM, - z- میانگین MM. نسبت های MM با درجات مختلف میانگین، عرض آماری MMR را مشخص می کند. رایج ترین نسبت مورد استفاده w/n است که به آن شاخص polydispersity گفته می شود. 4. کار عملی بر روی تجزیه و تحلیل MWD یک پلیمر با استفاده از کروماتوگرافی نفوذ ژل هدف: آشنایی با عملکرد کروماتوگرافی مایع، روش انجام آزمایش کروماتوگرافی، روش کالیبره کردن کروماتوگرافی با استفاده از استانداردهای باریک محاسبه شده پلیمری شده متوسط. وزن های مولکولی تجهیزات:) کروماتوگراف مایع، متشکل از پمپ، انژکتور، ترموستات ستون، ستون با جاذب پلیمری و سیستم پردازش داده مبتنی بر رایانه شخصی. 3) نمونه آزمایش با وزن مولکولی نامشخص. روش کار:) 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 مطالعه. 5) بدست آوردن کروماتوگرام پلیمر مورد مطالعه. 6) محاسبه میانگین MM نمونه. شکل 5 نمونه ای معمولی از کروماتوگرام یک نمونه پلیمری را نشان می دهد که برای محاسبه میانگین MM تهیه 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 اصطلاح برش ها. n w z A، A A A، A A. شکل. 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. conn., A, 977, t.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, V.N.Zgonenki, در تأیید تجربی مفهوم "نامرئی" کروماتوگرافی در کروماتوگرافی بحرانی کوپلیمرهای بلوک، Vysokomolek. conn., A, 99, v. 33, N6, with I.V.Blagodatskikh, A.V, Study of adsorption macromolecules in the kritike, High Molecular Weight. conn., A, 997, v. 39, N6, with A.M Skvortsov, A.A., Scaling theory of chromatography of linear and ring macromolecules, High molecular weight. باهم، A، جلد 8، با B.G. E.L Styskin, L.B Itsikson, E.B. 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 ارگانئولمنت. A.N.NESMEYANOVA. مرکز تحقیقات و آموزش فیزیک و شیمی پلیمرها Blagodatskikh I.V

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

کار آزمایشگاهی 7b تعیین کروماتوگرافی ترکیب فاز گازی خاکها. کروماتوگرافی (از کرومای یونانی، رنگ کروماتوس مورد جنسی، رنگ) - یک روش فیزیکوشیمیایی جداسازی و تجزیه و تحلیل

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

موسسه فیزیک و فناوری مسکو ( دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی روشهای 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 پیدایش

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

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 لایه نازک یا کروماتوگرافی مسطح (Iz)

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

فصل 7 کروماتوگرافی گازی مایع به عنوان یک روش تجزیه و تحلیل، کروماتوگرافی توسط گیاه شناس روسی M.S. Tsvet برای حل مشکل خاص تعیین اجزای کلروفیل پیشنهاد شد. معلوم شد که این روش جهانی است.

مؤسسه فیزیک و فناوری مسکو گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی روش های تحقیقات فیزیکی سخنرانی 9 کروماتوگرافی گازی تکنیک ها و روش های تجربی Dolgoprudny، 3 آوریل

مبحث 5. مبانی رئولوژی. ویسکوزیته محلول های پلیمری بخش تئوری مایعات چسبناک و محلول های مواد با وزن مولکولی بالا (HMS) با توجه به ماهیت جریان به نیوتنی و غیر نیوتنی تقسیم می شوند. نیوتنی

استفاده از ستون‌های کروماتوگرافی حذف اندازه Agilent AdvanceBio SEC برای تجزیه و تحلیل بیودارویی مقایسه ستون‌های چند تولیدکننده برای بهبود کیفیت داده بررسی کلی 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 مدل سازی کروماتوگرافی گازی با وابستگی معین ثابت هنری به دما. 5 گرم پرودکوفسکی A.G. موسسه ژئوشیمی و تحلیل

Agilent AdvanceBio SEC Size Chromatography Colums Exclusion Colums for Aggregation Analysis: Instrument Compatibility Instrument Compatibility Overview اطلاعات فنیمقدمه ستون های Agilent AdvanceBio SEC خانواده جدیدی هستند

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

چکیده برنامه کاری رشته دانشگاهی "آشنایی با روشهای تجزیه کروماتوگرافی" در زمینه آماده سازی 04.03.01 شیمی در پروفایل آموزشی "شیمی تجزیه" 1. اهداف تسلط بر رشته

46. ​​روش های جداسازی کروماتوگرافی روش های 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 تحقیقات ملی روسیه دانشگاه دولتی تامسک دانشکده شیمی برنامه کار مشروح رشته روش های کروماتوگرافی تجزیه و تحلیل جهت آموزش

شرکت علمی و فناوری SINTECO METHOD OF QUANTITATIVE CHEMICAL ANALYSIS OF COFFEE and Tea for Caffeine Content with use LIQUID CHROMATOGRAPHY METOD. DZERZHINSK 1997 1 این سند توزیع شده است

سخنرانی 7 (9.05.05) فرآیندهای انتقال در گازها هر سیستم ترمودینامیکی که منظور ما مجموعه ای از تعداد زیادی مولکول است، تحت شرایط خارجی ثابت به حالت ترمودینامیکی می رسد.

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

ترکیبات مولکولی بالا (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 تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی 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 گاز واقعی ارائه کرده است. معروف ترین قانون واندروالس گازهای واقعی که دقت توصیف رفتار را افزایش می دهد

دانشگاه دولتی بلاروس دانشکده شیمی دپارتمان شیمی تحلیلی دوره ویژه “آنالیز کروماتوگرافی” برای دانشجویان دوره پنجم تخصصی

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 ممکن است بسیار باشد

ویسکوالاستیسیته مایعات پلیمری خواص اساسی مایعات پلیمری مایعات پلیمری با زنجیره های در هم تنیده بسیار شامل مذاب های پلیمری، محلول های غلیظ و نیمه رقیق هستند.

موسسه فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی)) گروه فیزیک مولکولی روشهای تحقیق فیزیکی سخنرانی 9 کروماتوگرافی. مقدمه Dolgoprudny، 9 اکتبر 0 طرح.

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

کروماتوگرافی فلش آماده سازی مدرن قسمت 2 * دکتر A. Abolin، "Galakhim" [ایمیل محافظت شده] P.-F. Icarus, Interchim (فرانسه) ما همچنان به انتشار مطالب در مورد روش های مدرنآماده سازی

یک راهنمای سریع برای انتخاب ستون‌ها و استانداردها برای کروماتوگرافی نفوذ ژل راهنمای انتخاب کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) تکنیکی برای ارزیابی توزیع وزن مولکولی است.

وزارت بهداشت فدراسیون روسیه GENERAL PARMACOPOEIAL Mounting کروماتوگرافی OFS.1.2.1.2.0001.15 به جای هنر. SP XI، شماره 1 کروماتوگرافی روشی برای جداسازی مخلوطی از مواد است

نرم افزار کروماتوگرافی نفوذ ژل Agilent یک راه حل جامع و واحد برای آنالیز سریع و آسان پلیمر ویژگی های کلیدی مقدمه فناوری های Agilent

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

ایالت یاروسلاول دانشگاه علوم تربیتیآنها را K. D. Ushinsky گروه فیزیک عمومی آزمایشگاه فیزیک مولکولی کار آزمایشگاهی 5 مطالعه الگوهای آماری بر روی تخته گالتون

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

2 روش تجزیه و تحلیل: 1. روش های شیمیایی. تعادل شیمیاییو استفاده از آن در تحلیل تعادل اسید و باز. قدرت اسیدها و بازها، الگوهای تغییرات 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: d r f(p) g(p) (1)

سخنرانی 6 لوکیانوف I.V. پدیده های حمل و نقل در گازها محتویات: 1. میانگین مسیر آزاد مولکول ها. 2. توزیع مولکول ها از طریق مسیر آزاد متوسط. 3. انتشار. 4. ویسکوزیته گاز (اصطکاک داخلی).

موسسه علمی بودجه ایالت فدرال "موسسه تحقیقات هماتولوژی و انتقال خون کیروف آژانس بیولوژیکی پزشکی فدرال" 3.3.2. ایمونوبیولوژی پزشکی

1. یادداشت توضیحی 1.1. شرایط مورد نیاز برای دانش آموزان دانش آموز باید شایستگی های اولیه زیر را داشته باشد: اصول اولیه علوم ریاضی و طبیعی. دارای مهارت های مستقل

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

1. فهرست شایستگی ها نشان دهنده مراحل (سطوح) شکل گیری آنها. PC-1: توانایی استفاده از دانش مبانی نظری، روش شناختی، رویه ای و سازمانی معاینه پزشکی قانونی و جرم شناسی

موضوع. فیزیک و شیمی پدیده های سطحی. جذب پدیده های سطحی در سیستم های ناهمگن ظاهر می شوند، به عنوان مثال. سیستم هایی که بین اجزای آنها یک رابط وجود دارد. پدیده های سطحی

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

مش پلیمری بسیار الاستیک. مش پلیمری. شبکه‌های پلیمری از زنجیره‌های پلیمری طولانی تشکیل شده‌اند که به هم متصل شده‌اند تا یک ماکرومولکول سه‌بعدی غول‌پیکر را تشکیل دهند. تمام پلیمری

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

برنامه آموزشیتدوین شده بر اساس استاندارد آموزشی OSVO 1-31 05 01 2013 و برنامه درسی موسسه آموزشی G 31 153/school. 2013 گردآورنده: V.A. Vinarsky، دانشیار، کاندیدای علوم شیمی، دانشیار توصیه می شود

وزارت بهداشت فدراسیون روسیه نصب داروسازی عمومی کروماتوگرافی روی کاغذ OFS.1.2.1.2.0002.15 به جای هنر. صندوق ایالتی یازدهم، شماره 1 فرآیند کروماتوگرافی در یک 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 چابک برای کروماتوگرافی ژل PERMEANT/SECTION محتویات استانداردهای پلیمری برای GPC... 3 InfinityLab EasiVial...5 InfinityLab EasiCal...8 استاندارد پلی استایرن...9 استاندارد

GROUP A COMPANY B I O C H I M A K Z A K R Y BIO 1 1 9 8 9 9, Russia, Moscow, Lenin Tel./Fax (0 9 5 ) 939-59-67, tel. 939- I N S T R U C T I O N در مورد استفاده از کیت تحلیلی MOSCOW

نظریه کروماتوگرافی یونی: یک رویکرد جهانی برای توصیف پارامترهای پیک 1998. A.G. Prudkovsky, A.M. Dolgonosov موسسه ژئوشیمی و شیمی تحلیلی به نام V.I.Vernadsky 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 مقاله داروسازی عمومی الکتروفورز OFS.1.2.1.0021.15 به جای هنر. ایالتی صندوق یازدهم، شماره 1 الکتروفورز یک روش تجزیه و تحلیل مبتنی بر توانایی ذرات باردار است.

1 ترکیبات مولکولی بالا (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.. موسسه فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی روشهای تحقیق فیزیکی سخنرانی کروماتوگرافی گازی. اجرای فنی کروماتوگرافی مایع

ترکیبات با مولکولی بالا (Lysenko E.A.) سخنرانی 4. تعادل فاز در محلول های پلیمری. رژیم های غلظت معادله حالت یک محلول پلیمری. . تعادل فاز

کار آزمایشگاهی. تعیین محتوای آرن های ترکیب C 8 در کسر بنزین آگاهی از ترکیب هیدروکربنی (HC) روغن ها و میعانات در سطح مولکولی 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. تعاملات پیوندهای از راه دور 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). ورزش:

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

کروماتوگرافی حذف اندازه گونه‌ای از کروماتوگرافی مایع است که در آن جداسازی به دلیل توزیع مولکول‌ها بین حلال واقع در 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 مولکول‌های مواد، شکل و توانایی آنها برای نفوذ به منافذ فاز ساکن است. نام روش نشان دهنده مکانیسم فرآیند، از اصطلاح انگلیسی است «عدم اندازه»، به معنی استثناء اندازه. کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) یک کروماتوگرافی حذف اندازه است که در آن یک ژل به عنوان فاز ثابت عمل می کند.

برخلاف سایر نسخه‌های HPLC، که در آن جداسازی به دلیل برهمکنش‌های مختلف اجزا با سطح جاذب رخ می‌دهد، نقش پرکننده جامد در کروماتوگرافی حذف اندازه، تنها تشکیل منافذ با اندازه معین است و فاز ساکن، حلالی است که این منافذ را پر می کند.

ویژگی اساسی روش توانایی جدا کردن 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 مصنوعی با مولکولی بالا و پلیمرهای زیستی ضروری می کند.

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

V c = V متر+ V من+ V d,

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

V t = V متر+ V من .

حفظ مولکول ها در یک 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 انواع کروماتوگرافی مایع، نسبت غلظت یک ماده در فاز ثابت و متحرک است:

K d = C 1 / C 0

از آنجایی که فاز متحرک و ثابت ترکیب یکسانی دارند، Kd ماده ای که هر دو فاز به یک اندازه در دسترس هستند، برابر با یک. این وضعیت برای مولکول‌هایی با کوچک‌ترین اندازه‌ها (از جمله مولکول‌های حلال) اتفاق می‌افتد که به تمام منافذ نفوذ می‌کنند و در نتیجه به آرامی در ستون حرکت می‌کنند. حجم باقیمانده آنها برابر با حجم کل حلال Vt است. تمام مولکول هایی که اندازه آنها بزرگتر از اندازه منافذ جاذب است 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 توزیع 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، به عنوان مثال. هر جاذب خاص با منحنی کالیبراسیون خود مشخص می شود که برای تخمین محدوده جرم های مولکولی قابل جداسازی روی آن استفاده می شود. نقطه A مربوط به حد حذف یا حجم مرده ستون V است متر. تمام مولکول هایی که جرم آنها بیشتر از نقطه A است با یک پیک با حجم احتباس V شسته می شوند. متر. نقطه B حد نفوذ را منعکس می کند و تمام مولکول هایی که جرم آنها کمتر از نقطه B است نیز در یک پیک با حجم نگهداری V t از ستون خارج می شوند. بین نقاط A و B محدوده جداسازی انتخابی است. حجم مربوطه

V من= V t - V متر

معمولاً حجم کاری ستون نامیده می شود. قطعه CD یک بخش خطی از یک منحنی کالیبراسیون خصوصی است که در مختصات V R - ساخته شده است. ال جیم. این بخش با معادله توضیح داده شده است

V R = C 1 - C 2 ال جیم،

که در آن C 1 قطعه ای است که با ادامه قطعه CD بر روی محور ارتجاعی قطع شده است، C 2 مماس زاویه میل این پاره بر محور ارتین است. مقدار C2 ظرفیت جداسازی ستون نامیده می شود که به عنوان تعداد میلی لیتر حلال در هر یک مرتبه تغییر در وزن مولکولی بیان می شود. هرچه ظرفیت جداسازی بزرگتر باشد، جداسازی انتخابی تر در یک محدوده جرمی معین است. در نواحی غیرخطی منحنی کالیبراسیون (بخش های AC و BD)، به دلیل کاهش C2، راندمان شکنش به طور محسوسی کاهش می یابد. علاوه بر این، رابطه غیر خطی بین ال جی M و VR به طور قابل توجهی پردازش داده ها را پیچیده می کند و دقت نتایج را کاهش می دهد. بنابراین، فرد تلاش می کند تا یک ستون (یا مجموعه ای از ستون ها) را انتخاب کند تا جداسازی پلیمر تجزیه و تحلیل شده در ناحیه خطی منحنی کالیبراسیون اتفاق بیفتد.

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 رخ می دهد، اما گاهی اوقات روی ژل های نیمه سفت مشاهده می شود که ظاهراً به دلیل افزایش تمایل به ماتریس ژل است. به عنوان مثال، جذب ترکیبات معطر روی ژل های استایرن-دیوینیل بنزن است.

ظاهراً با تغییر پارامترهای برهمکنش در سیستم پلیمر-جاذب-حلال می توان از مکانیسم جذب به مکانیسم حذف و بالعکس سوئیچ کرد. به طور کلی، در کروماتوگرافی رد اندازه، یکی تلاش می کند تا جذب را کاملاً سرکوب کند و دیگری اثرات جانبیاز آنجایی که 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 مداخله گر حالت کروماتوگرافی هیدرودینامیکی است که در آن نقش فاز ساکن توسط دیواره های ستون (کانال) ایفا می شود و جداسازی مخلوطی از ماکرومولکول ها یا ذرات به دلیل اختلاف سرعت جریان رخ می دهد. فاز متحرک در امتداد محور قطره و در دیواره های آن و همچنین به دلیل توزیع ذرات جدا شده بر روی کانال های مقطع بر اساس اندازه آنها.

تفاوت های اساسی بین کروماتوگرافی حذف اندازه و سایر گزینه ها عبارتند از مدت زمان شناخته شده پیشینی تجزیه و تحلیل در سیستم خاص مورد استفاده، توانایی پیش بینی ترتیب شستشوی اجزا بر اساس اندازه مولکول های آنها، تقریباً همان عرض پیک ها در طول طیف وسیعی از جداسازی انتخابی، و اطمینان در بازده تمام اجزای نمونه در یک دوره زمانی نسبتاً کوتاه، حجم متناظر V t. این روش عمدتاً برای مطالعه MWD پلیمرها و آنالیز 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 نمونه ها بسیار امیدوارکننده می کند. با ترکیب ناشناخته اطلاعات به دست آمده از این انتخاب را بسیار آسان می کند بهترین گزینه HPLC برای آنالیز این نمونه. علاوه بر این، جداسازی حذف اندازه میکروآمادگی اغلب به عنوان اولین مرحله در هنگام جداسازی مخلوط‌های پیچیده با ترکیب استفاده می‌شود. انواع مختلف HPLC.

کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمرها سختگیرانه ترین الزامات را در مورد پایداری جریان فاز متحرک قرار می دهد. دقت نتایج در کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمرها به طور قابل توجهی به دما بستگی دارد. هنگامی که 10 درجه سانتیگراد تغییر می کند، خطا در تعیین وزن مولکولی متوسط ​​بیش از 10٪ است. بنابراین در این نسخه از HPLC ترموستات 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، هنگام تجزیه و تحلیل پلی اتیلن و پلی پروپیلن، دمای عملیاتی 135-150 درجه سانتیگراد است. رایج‌ترین آشکارساز در کروماتوگرافی حذف اندازه پلیمرها، یک انکسارسنج تفاضلی است.

انتخاب جاذب هایی که ارائه می کنند شرایط بهینهبرای حل یک مسئله تحلیلی خاص، در چند مرحله انجام می شود. ماتریس ژل باید از نظر شیمیایی بی اثر باشد، یعنی. در طول کروماتوگرافی حذف اندازه، اتصال شیمیایی ماکرومولکول های جدا شده نباید اتفاق بیفتد. هنگام جداسازی پروتئین ها، آنزیم ها و اسیدهای نوکلئیک پس از تماس با ماتریکس، دناتوره شدن نباید رخ دهد. در ابتدا، بر اساس داده های مربوط به ترکیب شیمیایی یا حلالیت مواد مورد تجزیه و تحلیل، 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 حلال های آلی را می توان با موفقیت در هر دو ژل نیمه سفت و سخت انجام داد. مطالعه MWD پلیمرهای آبگریز حاوی گروه‌های قطبی اغلب بر روی ستون‌هایی با ژل‌های استایرن-دیوینیل بنزن انجام می‌شود، زیرا در این مورد اثرات جذب عملاً ظاهر نمی‌شود و نیازی به افزودن اصلاح‌کننده‌ها به فاز متحرک نیست، که این امر کار را بسیار ساده می‌کند. تهیه و بازسازی حلال

برای کار در سیستم های آبی، عمدتا از جاذب های سخت استفاده می شود. گاهی اوقات خیلی نتایج خوبرا می توان بر روی انواع خاصی از ژل های نیمه سفت به دست آورد. سپس با استفاده از منحنی های کالیبراسیون یا داده های مربوط به محدوده شکنش، با در نظر گرفتن اطلاعات موجود در مورد وزن مولکولی نمونه، یک جاذب با تخلخل مورد نیاز انتخاب می شود. اگر مخلوط مورد تجزیه و تحلیل حاوی موادی باشد که از نظر وزن مولکولی بیش از 2-2.5 مرتبه قدر متفاوت نیستند، معمولاً می توان آنها را روی ستون هایی با اندازه منافذ مشابه 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. در این مورد، وابستگی تقریبی کالیبراسیون با اضافه کردن منحنی‌ها برای جاذب‌های فردی 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) مواد جدا شده با سطح جاذب.

4) اطمینان از بالاترین حساسیت تشخیص ممکن؛

5) ویسکوزیته و سمیت پایینی دارند.

علاوه بر این، هنگام تجزیه و تحلیل پلیمرها، کیفیت ترمودینامیکی حلال ضروری است: بسیار مطلوب است که در رابطه با پلیمر جدا شده و ماتریس ژل، "خوب" باشد. اثرات غلظت حداکثر بیان شد.

کروماتوگرام الیگومرهای پلی اتیلن گلیکول بر روی یک ستون کامپوزیتی 2 (600x7.5) میلی متری 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 رفرکتومتری 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 به دلیل ترکیبی از خواص، THF است. این دارای خواص حلال منحصر به فرد، ویسکوزیته و سمیت کم است، با ژل های استایرن-دیوینیل بنزن بهتر از بسیاری از حلال های دیگر سازگار است و به طور کلی حساسیت تشخیص بالایی را هنگام استفاده از رفرکتومتر یا آشکارساز UV در منطقه تا 220 نانومتر 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. دومی همچنین یکی از بهترین حلال ها هنگام کار با آشکارساز IR است. O- 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 دارای ضریب شکست بسیار بالایی هستند، بنابراین گاهی اوقات استفاده از آنها به جای تتراهیدروفوران برای تجزیه و تحلیل پلیمرهای با ضریب شکست پایین مفید است، که امکان افزایش حساسیت را در صورت تشخیص توسط یک شکست سنج فراهم می کند.

برای جلوگیری از اکسیداسیون حلال ها و ژل های نیمه سفت تحت شرایط کروماتوگرافی حذف اندازه دمای بالا. Oآنتی اکسیدان ها (یونول، سانتونوکس R و غیره) به -دی کلروبنزن و 1،2،4-تری کلروبنزن اضافه می شوند.

جاذب های سخت با هر فاز متحرکی که PH دارند 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 حلال های مختلف یکسان نیست، بنابراین جایگزینی مایع شوینده در ستون ها با این جاذب ها می تواند به دلیل تغییر حجم ژل و ایجاد حفره ها منجر به کاهش راندمان 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 جاذب های با اندازه منافذ کوچک (مانند μ-styrogel 100E و 500E)، چنین انقباض در حلال های قطبی و غیر قطبی مشاهده می شود، بنابراین، علاوه بر این، آنها را نمی توان در هیدروکربن های اشباع، الکل های فلوئوردار و دی متیل فرمامید استفاده کرد. یک راه راحت، اگرچه بسیار گران قیمت، 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 از حلال های مختلف - تتراهیدروفوران، تولوئن، کلروفرم و DMF تولید می کنند.

در طول جداسازی ماکرومولکول ها، سهم اصلی در تار شدن باند توسط انتقال جرم با مانع تعیین می شود. متأسفانه بسیاری از شوینده های مورد استفاده ویسکوزیته بالایی دارند. برای کاهش ویسکوزیته (و همچنین بهبود حلالیت)، کروماتوگرافی حذف اندازه اغلب در دماهای بالا انجام می شود که به طور قابل توجهی کارایی سیستم کروماتوگرافی را 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 قوی تر از آنالیت ها بر روی بسته بندی ستون جذب می شوند. اگر به دلایلی این امکان پذیر نباشد، فاز متحرک با افزودن 0.1-2٪ از یک اصلاح کننده قطبی، به عنوان مثال تتراهیدروفوران، اصلاح می شود. اصلاح‌کننده‌های بسیار قوی‌تر اتیلن گلیکول و پلی‌گلیکول‌ها با وزن‌های مولکولی متفاوت هستند (PEG-200، PEG-400، Carbowax 20 M). گاهی اوقات، برای مثال، هنگام 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) به خوبی حل می شوند که با ژل های استایرن-دیوینیل بنزن ناسازگار هستند. هنگام جداسازی آنها روی جاذب های 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 جدا شده (پروتئین ها، آنزیم ها، پلی ساکاریدها، پلی الکترولیت ها و غیره) و تنوع جاذب های مورد استفاده، تغییرات زیادی در ترکیب PF برای سرکوب اثرات نامطلوب مختلف وجود دارد. ژل های دکستران (سپادکس)، پلی آکریل آمید، ژل های هیدروکسی اکریل متاکریلات، ژل های آگارز و غیره به عنوان جاذب استفاده می شوند، در فرآیند کروماتوگرافی حذف اندازه، رفتار ماکرومولکول ها در درجه اول توسط اندازه های هیدرودینامیکی آنها و ویژگی مشخصه پروتئین ها، آنزیم ها تعیین می شود. و پلی الکترولیت های مصنوعی وابستگی اندازه ماکرومولکول ها به pH و قدرت یونی محلول است. هرچه pH و قدرت یونی محلول کمتر باشد، ترکیبات تا شده ماکرومولکول ها مطلوب تر می شود (به اصطلاح تورم پلی الکترولیت). در این حالت میانگین اندازه‌های آماری افزایش می‌یابد که منجر به کاهش حجم‌های ماندگاری در حالت کروماتوگرافی حذف اندازه می‌شود. روش های متداول اصلاح، افزودن نمک های مختلف و استفاده از محلول های بافر با مقدار pH معین است. 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 حوزه کاربرد کروماتوگرافی حذف اندازه، مطالعه ترکیبات با وزن مولکولی بالا است. همانطور که در مورد پلیمرهای مصنوعی اعمال می شود، این روش به سرعت در تعیین ویژگی های وزن مولکولی آنها موقعیت پیشرو را 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.

ویژگی 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 مختلف پلیمریزاسیون و بر این اساس، توده 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 آنها در جرم کل آنها تعیین می شود. به طور معمول، یک پلیمر با مقادیر متوسط ​​یافت شده توسط این روش ها مشخص می شود که به ترتیب، عدد میانگین M نامیده می شود. nو جرم متوسط ​​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 های با وزن مولکولی M را نشان دهیم مناز طریق N من، سپس جرم کل پلیمر را می توان از طریق 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- از طریق fمن= م منن من / Σ م منن من . برای تعیین بخشی از جرم کل پلیمر مربوط به این کسرها، آنها در M ضرب می شوند من .

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

م n = Σ 1 /( f i/ م من ) = (Σ م منن من )/(Σ ن من )

م w = Σ م من f i = (Σ م من 2 ن من )/(Σ م منن من )

نسبت M w>/M nچند پراکندگی پلیمر را مشخص می کند.

در عمل، وزن مولکولی پلیمرها اغلب با ویسکومتری تعیین می شود. وزن مولکولی متوسط ​​ویسکوزیته با استفاده از معادله مارک-کوهن-هووینک بدست می آید:

[η ] = K η / M η a

که در آن [η ] ویسکوزیته ذاتی است. K η، a برای یک سیستم پلیمری-حلال معین در دمای معین ثابت هستند.

کمیت M η با معادله توصیف می شود

M η = ( Σ م منآ f i ) 1/a

به عنوان یک قاعده، مقادیر میانگین وزن مولکولی 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. کامل ترین اطلاعات در مورد ناهمگنی وزن مولکولی یک نمونه توسط منحنی های MMD ارائه می شود. یک کروماتوگرام معمولی به دست آمده از فرآیند جداسازی اندازه، یک منحنی نسبتا 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.

کروماتوگرافی -روشی برای جداسازی مخلوط اجزا بر اساس تفاوت در توزیع اجزا بین دو فاز غیر قابل امتزاج - متحرک و ثابت. اجزای نمونه ای که قرار است جدا شوند از طریق سیستم در فاز متحرک حرکت می کنند. تجزیه و تحلیل نفوذ ژل بر اساس از توانایی های متفاوتماکرومولکول های با اندازه های مختلف به داخل منافذ فاز ساکن نفوذ می کنند که اغلب به عنوان ژل پلیمرهای سه بعدی یا شیشه های متخلخل استفاده می شود. در این مورد، جداسازی تنها بر اساس اندازه اتفاق می افتد و به ماهیت ماکرومولکول ها بستگی ندارد.

در شکل شکل 2.23 به صورت شماتیک سطح یک گرانول ژل پوشیده شده با کانال ها، فرورفتگی هایی با قطرها و طول های مختلف را نشان می دهد که به آنها گفته می شود. تصميم گرفتن.حلال (فاز متحرک) تمام فضای بین گرانول ها و تمام منافذ داخل ژل را پر می کند.

حجم غیرقابل دسترس حلال - خود ماده ژل - حجم مرده، حجم منافذ نامیده می شود Vn- حجم منافذ اگر محلولی با مولکول‌ها از کنار چنین سطحی عبور کند، اندازه‌های آن با اندازه منافذ یا کوچک‌تر از آنها قابل مقایسه باشد، برخی از مولکول‌ها به داخل منافذ نفوذ می‌کنند. هنگامی که منطقه املاح از ناحیه معینی از نازل خارج می شود، غلظت مولکول ها در داخل حفره ها بیشتر از خارج می شود و مولکول ها دوباره در جریان فاز متحرک پخش می شوند. اگر اندازه مولکول ها بزرگتر از اندازه منافذ باشد، بدون توقف از کنار دانه های ژل عبور می کنند. در نتیجه، مولکول‌های بزرگ‌تر از ستون ژل سریع‌تر عبور می‌کنند و زودتر از آن خارج می‌شوند و حجم کمتری از حلال در جریان است. مولکول‌های کوچک‌تری که وارد منافذ می‌شوند و برای مدتی در آنجا باقی می‌مانند، نیاز به تخلیه مقدار بیشتری از حلال از ستون دارند.

بنابراین، ماکرومولکول‌های یک پلیمر پلی دیسپرس وارد شده به ستونی با پرکننده متخلخل، از ستون خارج می‌شوند. زمان متفاوتدر حجم های شستشوی مختلف VM (حجم احتباس، حجم شستشو).

ماکرومولکول ها که به طور کامل از ژل حذف شده اند، ستون را با حجم حلال E 0 برابر با حجم فضای اطراف دانه های ژل (حجم فاز متحرک، یعنی حلال واقع در ستون) ترک می کنند. برای مولکول های کوچکتر، حجمی برابر با مجموع حجم فاز متحرک n قسمت موجود است AV"

برنج. 2.23.(آ)،در فضای حفره دانه ژل (ب) و در خروجی از ستون (ج) فاز ساکن (حجم منافذ). سپس حجم شستشوی جزء i ام املاح برابر است

جایی که K,j = AVL/Vn- ضریب توزیع اندازه منافذ حجمی؛ برای ماکرومولکول های بزرگ که به طور کامل از ژل حذف شده اند K V j = 0، برای مولکول های حلال کیلوگرم] = 1.

تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی ژل با تغییر محدود در حجم شستشو مشخص می شود که با نابرابری T 0 Chl به Vo + T№ تعیین می شود. در مورد نمونه ای با مولکول های هم اندازه، باید انتظار داشت که آنها به طور همزمان از ستون خارج شوند. اما به دلیل ناقص بودن فرآیند (تاخیر در ورود و خروج مولکول ها از منافذ، تفاوت در سرعت حرکت مولکول ها در منافذ و بین گرانول ها، در دیواره های ستون و در مرکز آن و غیره). تار شدن پیک کروماتوگرافی حتی برای نمونه های تک پراکنده مشاهده می شود.

حجم فاز متحرک T0 هنگام استفاده از موادی با اندازه های مولکولی آشکارا بزرگ که به طور کامل از ژل حذف شده و با حجم حلال مربوط به T0 از ستون شسته می شوند، به طور تجربی تعیین می شود. مقدار T0 را نیز می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد

که در آن تعداد T حجم کل ستون است. g- جرم کل ژل و حلال؛ r P| و po - چگالی ژل متورم و حلال.

اندازه Vn- کل حجم داخلی در دسترس، حجم منافذ - توسط معادله تعیین می شود

که در آن g rc جرم ژل خشک است. R-نسبت حلال محدود شده در ژل

معنی آربا فرمول محاسبه می شود

از آنجایی که در طی تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی ژل، توزیع ماکرومولکول ها بر روی حجم هیدرودینامیک موثر اتفاق می افتد، برای به دست آوردن اطلاعات در مورد مقادیر توده های مولکولی و توزیع جرم مولکولی، لازم است کالیبراسیون اولیه ستون با استفاده از نمونه هایی با یک مولکولی شناخته شده انجام شود. جرم، یعنی معتاد شدن "م- و ال. برای تجزیه و تحلیل پلیمرهای پلی دیسپرس استفاده می شود

برنج. 2.24.منحنی های کالیبراسیون "lg م- ک، ل"

(برای توضیحات به متن مراجعه کنید)

چندین ستون با مجموعه ای متفاوت از منافذ مربوط به اندازه ماکرومولکول های جدا شده.

هنگامی که توزیع اندازه منافذ در ژل گسترده باشد، وابستگی "م- K)L "باحال خواهد بود (راست 1 در شکل 2.24): ستون در این مورد جداسازی بدتری را فراهم می کند، اما در محدوده وسیع تری از وزن های مولکولی. وقتی منافذ از نظر اندازه نزدیک باشند، وابستگی در ناحیه کوچک منحنی خواهد بود U el(هیچ جدایی کسرهای با وزن مولکولی بالا رخ نمی‌دهد)، با این حال، در این مورد، جداسازی بهتر در محدوده باریک‌تری از وزن‌های مولکولی از م( تا M 2 (منحنی 3 در شکل 2.24). اعتیاد 2 در همین شکل مربوط به ژلی است که منافذ آن جداسازی رضایت بخشی از نمونه را فراهم می کند.

برای به دست آوردن وابستگی های کالیبراسیون، معمولاً از بخش های تک پراکنده پلیمر مورد مطالعه استفاده می شود. وابستگی های به دست آمده در ساده ترین موارد با یک خط مستقیم توصیف می شوند

در حالت کلی تر، وابستگی "M - U el" به صورت زیر بیان می شود:

جایی که با، C 2 و C 3 ثابت هستند.

پلیمرهای ساختارهای مختلف روی یک ستون معمولاً وابستگی های کالیبراسیون متفاوتی را ایجاد می کنند "M -به،.،".

نتیجه مشابهی هنگام حرکت از یک حلال به حلال دیگر برای همان پلیمر مشاهده می شود. با این حال، نشان داده شد که برای پلیمرهای مختلف و برای حلال های مختلف، می توان یک رابطه واحد بین حجم شستشو و محصول به دست آورد. M[x.

با استفاده از معادله Mark-Kuhn-Houwink [ts | = = کیلومتر"روابط زیر را می توان بین ضرایب معادلات (2.138) و (2.140) برقرار کرد:

اجرای وابستگی جهانی "E el - M[g||" به این معنی که درشت مولکول هایی با همان مقدار L/[c | = = Fo(/? 2) 1.5 با همان مقدار شسته می شوند V Ml.این نشان می دهد که تقسیم در ستون در واقع بر اساس حجم هیدرودینامیکی موثر اتفاق می افتد.

به طور معمول، یک ستون کروماتوگراف ژلی با استفاده از کسرهای باریک موجود از یک پلیمر (معمولاً پلی استایرن) کالیبره می شود. اگر برای پلیمر مورد مطالعه وابستگی |r|] = K Ts M 0,سپس محاسبه مجدد وابستگی "U el - M [avg]" برای یک سیستم معین "پلیمر - حلال" به وابستگی آسان است. "م- ای ال":

جایی که ciو M] اندیکاتورهای مربوط به اولین پلیمر (استاندارد) و به مورد 2، a 2و M 2 - برای دوم.

بیشتر اوقات، تعیین غلظت پلیمر در محلول جاری شده از ستون به روش شکست سنجی انجام می شود، بنابراین تفاوت در ضرایب شکست محلول و حلال مهم است. اگر معلوم شود که آنها یکسان هستند، پلیمر در محلول شسته شده "نامرئی" خواهد بود. وابستگی های حاصل از تغییر در تفاوت بین ضریب شکست محلول و حلال روی مارماهی نشان دهنده کروماتوگرام ژل پلیمر است که امکان محاسبه را فراهم می کند. MM",و توزیع وزن مولکولی

مثال. در شکل شکل 2.25 کروماتوگرام ژل پلی ایزوپرن را هنگام شستشو با کلروفرم نشان می دهد. برای تعیین وزن مولکولی این نمونه، از وابستگی کالیبراسیون جهانی برای پلی استایرن با فرم log(M[g||) = 16.13 - 0.0706 K،.، استفاده شد.

برنج. 2.25.

برای رفتن به معادله اتصال وزن مولکولی با حجم شستشو برای نولی سونرن، از معادله Mark-Kuhn-Houwink برای سیستم "پلی ایزوپرن-کلروفرم" استفاده کنید:

سپس وابستگی کالیبراسیون برای پلی ایزوپرن شکل می گیرد

کروماتوگرام ژل (نگاه کنید به شکل 2.25) برای پلی ایزوپرون به بخش های مساوی تقسیم می شود - شمارش (یک شمارش در شکل 2.25 مربوط به AN el = 4 میلی لیتر است، و M، -مقدار عددی وزن مولکولی در نقطه شکست). برای هر نقطه مرجع، حجم شستشو تعیین می شود V،ارتفاع F را از خط مبنا گرفته و داده های به دست آمده را در قالب جدول ارائه دهید. 2.13.

داده ها برای محاسبه وزن مولکولی و MWD پلی ایزوپرن با استفاده از کروماتوگرافی نفوذ ژل

جدول 2.13

	Fj،میلی متر			جی ف :)، 17 - 10 "’ 1 م:جی

مقادیر م",و مبا استفاده از فرمول ها محاسبه می شود

بنابراین، نسبت مقادیر MM",اراده